一种环保漆的制备方法

摘要

本发明涉及一种环保漆的制备方法，所述环保漆包括以下重量份原料：水性树脂20‑32份、染料助剂2‑5份、水40‑65份、LT流变助剂0.3份、WT‑204流变助剂0.5‑0.7份和成膜助剂3‑5份，称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为40‑50℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为50‑60℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT‑204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。本发明的环保漆的制备方法具有便于操作与控制、能耗小和利于推广的优点。

权利要求

1.一种环保漆的制备方法，其特征在于，所述环保漆包括以下重量份原料：水性树脂

20-32份、染料助剂2-5份、水40-65份、LT流变助剂0.3份、WT-204流变助剂0.5-0.7份和成膜助剂3-5份，所述水性树脂包括水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂，所述水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂的重量份比为1:1；

称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为40-50℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为50-60℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT-204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。

2.根据权利要求1所述的环保漆的制备方法，其特征在于，静置的时间为1.5-2h。

3.根据权利要求1所述的环保漆的制备方法，其特征在于，所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和/或二丙二醇丁醚。

4.根据权利要求3所述的环保漆的制备方法，其特征在于，所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的重量份比为3.3-3.8:1。

5.根据权利要求1所述的环保漆的制备方法，其特征在于，所述水性醇酸树脂由季戊四醇与2，2-二羟甲基丙酸制备获得，并于制备获得的水性醇酸树脂中添加顺丁烯二酸酐油，所述顺丁烯二酸酐油与水性醇酸树脂的重量份比为0.08-0.1：1。

说明书

一种环保漆的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及涂料工艺，特别涉及一种环保漆的制备方法。

背景技术

[0002] 环保漆是指油漆产品的性能指标、安全指标在符合各自产品标准的前提下。符合国家环境标志产品提出的技术要求的油漆产品。涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能的固态涂膜的一类液体或固体材料之总称。

[0003] 现有技术中的环保漆的制备方法存在操作难度大和不利于推广的不足。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种操作难度小且利于推广的环保漆的制备方法。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

[0006] 一种环保漆的制备方法，所述环保漆包括以下重量份原料：水性树脂20-32份、染料助剂2-5份、水40-65份、LT流变助剂0.3份、WT-204流变助剂0.5-0.7份和成膜助剂3-5份，所述水性树脂包括水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂，所述水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂的重量份比为1:1；

[0007] 称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为40-50℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为50-60℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT-204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。

[0008] 本发明的有益效果在于：

[0009] (1)将反应温度设计为上述40-50℃和50-60℃，温度较低，便于操作与控制，并且能耗小，具有利于推广的优点；

[0010] (2)LT流变助剂可以提供低剪切黏度，WT-204流变助剂可使涂料获得类似牛顿流体的流变性能，利用LT流变助剂和WT-204流变助剂复合使用，使得环保漆使用后的涂层获得到较高的一次性干膜厚度和耐水性能；

[0011] (3)区别于现有技术中采用水性丙烯酸等作为水性漆用树脂，本发明采用重量份比为1:1的水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂作为成膜树脂，水性聚氨酯树脂乳液具有硬度高、耐水性高、成模性和涂膜手感好的优点，其与水性醇酸树脂配合使用后，不仅可提高其单独使用时的上述技术效果，还具有良好的耐醇和耐磨性；

[0012] (4)区别于现有技术中树脂含量一般在40重量份以上，本发明的水性树脂原料重量份仅为20-32份，有效降低了水性树脂原料的用量，节约成本，此外，本发明的环保漆全部采用水性原料，具有良好的环保性；

[0013] (5)经试验测试，本发明制备获得的环保漆的硬度达到HB，环保方面，甲醛释放量、苯系物和重金属含量均在标准方法的检出限以下，挥发性物质含量也达到国标要求，具有优异的耐水性和耐醇性。

具体实施方式

[0014] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

[0015] 本发明最关键的构思在于：将反应温度设计为上述40-50℃和50-60℃，便于操作与控制，并且能耗小，具有利于推广。

[0016] 本发明的LT流变助剂为一经过有机改性的蒙脱石粘土类流变助剂；WT-204流变助剂为不含溶剂的缔合型聚氨酯流平流变助剂；水性聚氨酯树脂乳液来源于市购，例如购买于合肥恒瑞化工有限公司生产的水性聚氨酯树脂乳液。

[0017] 本发明提供一种环保漆的制备方法，所述环保漆包括以下重量份原料：水性树脂20-32份、染料助剂2-5份、水40-65份、LT流变助剂0.3份、WT-204流变助剂0.5-0.7份和成膜助剂3-5份，所述水性树脂包括水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂，所述水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂的重量份比为1:1；

[0018] 称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为40-50℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为50-60℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT-204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。

[0019] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

[0020] (1)将反应温度设计为上述40-50℃和50-60℃，温度较低，便于操作与控制，并且能耗小，具有利于推广的优点；

[0021] (2)LT流变助剂可以提供低剪切黏度，WT-204流变助剂可使涂料获得类似牛顿流体的流变性能，利用LT流变助剂和WT-204流变助剂复合使用，使得环保漆使用后的涂层获得到较高的一次性干膜厚度和耐水性能；

[0022] (3)区别于现有技术中采用水性丙烯酸等作为水性漆用树脂，本发明采用重量份比为1:1的水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂作为成膜树脂，水性聚氨酯树脂乳液具有硬度高、耐水性高、成模性和涂膜手感好的优点，其与水性醇酸树脂配合使用后，不仅可提高其单独使用时的上述技术效果，还具有良好的耐醇和耐磨性；

[0023] (4)区别于现有技术中树脂含量一般在40重量份以上，本发明的水性树脂原料重量份仅为20-32份，有效降低了水性树脂原料的用量，节约成本，此外，本发明的环保漆全部采用水性原料，具有良好的环保性；

[0024] (5)经试验测试，本发明制备获得的环保漆的硬度达到HB，环保方面，甲醛释放量、苯系物和重金属含量均在标准方法的检出限以下，挥发性物质含量也达到国标要求，具有优异的耐水性和耐醇性。

[0025] 进一步的，静置的时间为1.5-2h。

[0026] 由上述描述可知，1.5-2h的静置时间具有反应充分、时间短的优点。

[0027] 进一步的，所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和/或二丙二醇丁醚。

[0028] 进一步的，所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的重量份比为3.3-3.8:1。

[0029] 由上述描述可知，上述重量份比的二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚能显著降低整体环保漆的最低成膜温度。

[0030] 进一步的，所述水性聚氨酯树脂乳液为型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的混合液，型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的重量份比为3:1。

[0031] 由上述描述可知，KT200树脂是一款高硬度、耐磨好的脂肪族水性聚氨酯树脂，但耐醇性能稍差；单一的KT200树脂制备的涂料的耐醇性能达不到国标，如与KT803树脂复配，可改善涂料的耐醇性。当KT200与KT803重量比例为3:1时，环保漆的耐醇性和硬度性能达到最佳。

[0032] 进一步的，所述水性醇酸树脂由季戊四醇与2，2-二羟甲基丙酸制备获得，并于制备获得的水性醇酸树脂中添加顺丁烯二酸酐油，所述顺丁烯二酸酐油与水性醇酸树脂的重量份比为0.08-0.1：1。

[0033] 由上述描述可知，季戊四醇与2，2-二羟甲基丙酸制备水性醇酸树脂，季戊四醇官能度高，反应不易控制，易凝胶化，而将其与2，2-二羟甲基丙酸复合使用后，则可以使平均官能度为3，解决了只用季戊四醇时的易凝胶化问题，而且用2，2-二羟甲基丙酸可为树脂提供侧链羧基中和成盐达到水溶的效果。另外，水性醇酸树脂的酯键在弱碱性条件下容易发生水解，使其水溶液在贮存过程中发生浑浊、pH下降、树脂分层、水溶性变差等现象，采用顺丁烯二酸酐油，因其与醇酸分子生成一种螺旋体结构，使酯键得到保护，所以可显著提高水性醇酸树脂的稳定性。顺丁烯二酸酐油用量太多，漆膜易泛黄，硬度、耐水及耐汽油性下降；用量太少，造成水性醇酸树脂稳定性及水溶性变差，也会使漆膜的硬度、光泽、耐水及耐汽油性有所降低。因此，采用上述重量份比设计时，漆膜的各项性能最佳。

[0034] 本发明的实施例一为：

[0035] 一种环保漆的制备方法，该环保漆包括以下重量份原料：水性树脂20份、染料助剂2份、水40份、LT流变助剂0.3份、WT-204流变助剂0.5份、成膜助剂3份，所述水性树脂包括水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂，所述水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂的重量份比为1:1。所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的重量份比为3.3:1。所述水性聚氨酯树脂乳液为型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的混合液，型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的重量份比为3:1。所述水性醇酸树脂由季戊四醇与
2，2-二羟甲基丙酸制备获得，并于制备获得的水性醇酸树脂中添加顺丁烯二酸酐油，所述顺丁烯二酸酐油与水性醇酸树脂的重量份比为0.08：1。

[0036] 称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为40℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为50℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT-204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。

[0037] 本发明的实施例二为：

[0038] 一种环保漆的制备方法，该环保漆包括以下重量份原料：水性树脂32份、染料助剂5份、水65份、LT流变助剂3份、WT-204流变助剂0.7份、成膜助剂3-5份，所述水性树脂包括水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂，所述水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂的重量份比为1:1。所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的重量份比为3.8:1。所述水性聚氨酯树脂乳液为型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的混合液，型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的重量份比为3:1。所述水性醇酸树脂由季戊四醇与
2，2-二羟甲基丙酸制备获得，并于制备获得的水性醇酸树脂中添加顺丁烯二酸酐油，所述顺丁烯二酸酐油与水性醇酸树脂的重量份比为0.1：1。

[0039] 称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为50℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为60℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT-204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。

[0040] 本发明的实施例三为：

[0041] 一种环保漆的制备方法，该环保漆包括以下重量份原料：水性树脂28份、染料助剂3份、水50份、LT流变助剂0.3份、WT-204流变助剂0.6份、成膜助剂3-5份，所述水性树脂包括水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂，所述水性聚氨酯树脂乳液和水性醇酸树脂的重量份比为1:1。所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的混合物，所述二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的重量份比为3.5:1。所述水性聚氨酯树脂乳液为型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的混合液，型号为KT200的水性聚氨酯树脂乳液和型号为KT803的水性聚氨酯树脂乳液的重量份比为3:1。所述水性醇酸树脂由季戊四醇与2，2-二羟甲基丙酸制备获得，并于制备获得的水性醇酸树脂中添加顺丁烯二酸酐油，所述顺丁烯二酸酐油与水性醇酸树脂的重量份比为0.09：1。

[0042] 称取上述重量份数的原料，将水转入反应容器中，控制温度为45℃，边搅拌边加入水性醇酸树脂，控制温度为55℃，然后边搅拌边加入水性聚氨酯树脂乳液，边搅拌边依次加入LT流变助剂、WT-204流变助剂、成膜助剂以及染料助剂，搅拌后进行静置。

[0043] 试验测试

[0044] 将实施例一至实施例三的环保漆与现有技术中的环保漆(现有技术中的环保漆由下列原料按照如下的质量份数配比制成：天然树脂41-49份、染料助剂3-6份、消泡剂0.5-1.5份、活性炭4-6份、植物色素4-7份、氧化铁红2-5份、超细硫酸钡11-15份和桐油15-24份)，分别进行性能测试(测试方法均按照现有的标准规定进行)。测试结果如下表1：

[0045] 表1

[0046]

[0047]

[0048] 由上述表1可知，本发明制备获得的的环保漆的硬度达到HB，环保方面，甲醛释放量、苯系物和重金属含量均在标准方法的检出限以下，挥发性物质含量也达到国标要求，具有优异的耐水性和耐醇性。

[0049] 综上所述，本发明提供的环保漆的制备方法具有便于操作与控制、能耗小和利于推广的优点。

[0050] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。