一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料及其制备方法，该涂料的各原料的重量百分比为：水5%‑10%；非离子型分散剂2%‑3%；消泡剂0.1%‑0.2%；颜料5%‑15%；沉淀硫酸钡7%‑10%；高Tg水性丙烯酸树脂50%‑60%；杂化硅分散体10%‑15%；PH调节剂0.1%‑0.2%；流变助剂0.2%‑0.5%。本发明有益效果如下：首先，选择玻璃化转变温度（Tg）≥55℃的水性丙烯酸树脂，提高涂膜硬度和耐化学性。其次，添加杂化硅分散体，提高涂膜耐水性和耐化学性。

权利要求

1.一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料，其特征在于，各原料的重量百分比为：水5％‑10％；

非离子型分散剂2％‑3％；

消泡剂0.1％‑0.2％；

颜料5％‑15％；

沉淀硫酸钡7％‑10％；

水性丙烯酸树脂50％‑60％；

杂化硅分散体10％‑15％；

pH 调节剂0.1％‑0.2％；

流变助剂0.2％‑0.5％；

所述水性丙烯酸树脂具有为55℃到60℃的Tg。

2.一种如权利要求1所述的耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速300‑500r/min，搅拌

5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌10‑15min，转速600‑800r/min；

二、将上述浆料加入研磨机中；

三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌；搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌10‑15min；

四、在罐中搅拌状态下依次加入pH 调节剂和流变助剂。

3.按照权利要求2所述的一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，研磨至细度≤30μm。

4.按照权利要求2所述的一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，研磨温度不超过35℃。

5.按照权利要求2所述的一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，搅拌转速为300‑500r/min。

6.按照权利要求2所述的一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，搅拌转速为300‑500r/min，搅拌20‑30min。

说明书

一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料及其制备方法。

背景技术

[0002] 水性丙烯酸涂料具有价格低廉，耐候性好及方便施工等多方便的优点，因此作为面漆广泛应用于建筑、钢结构以及集装箱等诸多领域。但是丙烯酸涂料作为一种单组分涂
料本身存在耐化学性能差的劣势，因此限制了其应用范围。而耐化学性能好的聚氨酯涂料，
特别是水性聚氨酯面漆价格高昂、且不易施工不能完全替代水性丙烯酸涂料，因此需要开
发一种耐化学性能优异的丙烯酸涂料填补市场空白。

[0003] CN102702899B一种水性改性纯丙烯酸防腐涂料，该水性改性纯丙烯酸防腐涂料组成及质量百分比为 ：丙烯酸乳液 30‑45%，成膜助剂 3‑5%，分散剂 0.6‑1.2%，消泡剂 0.1‑
1.0%, 润湿剂 0.1‑0.2%，防霉剂 0.05‑0.10%，防闪锈剂 1‑2%，颜料 2‑5%，防锈颜填料 
15‑30%, 填料1.5‑2.5%，增稠剂2‑5%，耐盐雾剂1‑2.5%，其余为水。防腐性能好，但是未使用
杂化硅分散体，不能提高涂膜耐水性和耐化学性。

发明内容

[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料，各原料的重量百分比为：

[0005] 水5%‑10%；

[0006] 非离子型分散剂2%‑3%；

[0007] 消泡剂0.1%‑0.2%；

[0008] 颜料5%‑15%；

[0009] 沉淀硫酸钡7%‑10%；

[0010] 水性丙烯酸树脂50%‑60%；

[0011] 杂化硅分散体10%‑15%；

[0012] PH调节剂0.1%‑0.2%；

[0013] 流变助剂0.2%‑0.5%。

[0014] 一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

[0015] 一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速300‑500r/min，搅拌5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌10‑15min，转速600‑800r/min；

[0016] 二、将上述浆料加入研磨机中，研磨至细度≤30μm，研磨温度不超过35℃；

[0017] 三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌，转速300‑500r/min，搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌10‑15min；

[0018] 四、在罐中搅拌状态下依次加入PH调节剂和流变助剂，转速300‑500r/min，搅拌20‑30min。

[0019] 本发明相对于现有技术，有益效果如下：

[0020] 首先，选择玻璃化转变温度（Tg）55‑60℃的水性丙烯酸树脂，提高涂膜硬度和耐化学性。

[0021] 其次，添加杂化硅分散体，提高涂膜耐水性和耐化学性。

具体实施方式

[0022] 以下给出本发明一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料及其制备方法的具体实施方式，提供实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

[0023] 实施例1

[0024] 表1涂料调配物

[0025] 材料 重量（%）水 5
非离子型分散剂 2
消泡剂 0.1
颜料 15
沉淀硫酸钡 7
55℃TG的水性丙烯酸树脂 60
杂化硅分散体 10.6
PH调节剂 0.1
流变助剂 0.2

[0026] 一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

[0027] 一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速300r/min，搅拌5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌10min，转速600r/min；

[0028] 二、将上述浆料加入研磨机中，研磨至细度20μm，研磨温度30℃；

[0029] 三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌，转速300r/min，搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌10min；

[0030] 四、在罐中搅拌状态下依次加入PH调节剂和流变助剂，转速300r/min，搅拌20min。

[0031] 非离子分散剂选用SN‑1798，上海深竹化工。消泡剂选用BYK‑024，德国毕克化学。杂化硅分散体选用6511，上海波然新材料。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选
用WT‑299，海明斯特殊化学品。

[0032] 实施例2

[0033] 表2涂料调配物

[0034] 材料 重量（%）水 10
非离子型分散剂 3
消泡剂 0.2
颜料 15
沉淀硫酸钡 10
58℃TG的水性丙烯酸树脂 50
杂化硅分散体 11.2
PH调节剂 0.2
流变助剂 0.4

[0035] 一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

[0036] 一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速500r/min，搅拌5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌15min，转速800r/min；

[0037] 二、将上述浆料加入研磨机中，研磨至细度30μm，研磨温度35℃；

[0038] 三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌，转速500r/min，搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌15min；

[0039] 四、在罐中搅拌状态下依次加入PH调节剂和流变助剂，转速500r/min，搅拌30min。

[0040] 非离子分散剂选用BYK‑190，德国毕克化学。消泡剂选TEGO‑901W，赢创特殊化学。杂化硅分散体选用6511，上海波然新材料。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选
用WT‑102，海明斯特殊化学品。

[0041] 实施例3

[0042] 表3涂料调配物

[0043] 材料 重量（%）水 6.1
非离子型分散剂 3
消泡剂 0.2
颜料 5
沉淀硫酸钡 10
60℃TG的水性丙烯酸树脂 60
杂化硅分散体 15
PH调节剂 0.2
流变助剂 0.5

[0044] 一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

[0045] 一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速500r/min，搅拌5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌10min，转速700r/min；

[0046] 二、将上述浆料加入研磨机中，研磨至细度25μm，研磨温度30℃；

[0047] 三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌，转速400r/min，搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌12min；

[0048] 四、在罐中搅拌状态下依次加入PH调节剂和流变助剂，转速350r/min，搅拌25min。

[0049] 非离子分散剂选用TEGO755W，赢创特殊化学。消泡剂选TEGO‑901W，赢创特殊化学。杂化硅分散体选用6511，上海波然新材料。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选
用PU1191，巴斯夫化学。

[0050] 实施例4

[0051] 表4涂料调配物

[0052] 材料 重量（%）水 8
非离子型分散剂 2.2
消泡剂 0.15
颜料 9.2
沉淀硫酸钡 10
58℃TG的水性丙烯酸树脂 60
杂化硅分散体 10
PH调节剂 0.15
流变助剂 0.3

[0053] 一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

[0054] 一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速450r/min，搅拌5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌13min，转速720r/min；

[0055] 二、将上述浆料加入研磨机中，研磨至细度15μm，研磨温度20℃；

[0056] 三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌，转速310r/min，搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌11min；

[0057] 四、在罐中搅拌状态下依次加入PH调节剂和流变助剂，转速420r/min，搅拌22min。

[0058] 非离子分散剂选用FA 4425，巴斯夫化学。消泡剂选SN‑DEFORMER 321C，圣诺普科。杂化硅分散体选用6511，上海波然新材料。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选
用PU1191，巴斯夫化学。

[0059] 实施例5

[0060] 表5涂料调配物

[0061]材料 重量（%）
水 9
非离子型分散剂 2.5
消泡剂 0.15
颜料 12
沉淀硫酸钡 8.85
56℃TG的水性丙烯酸树脂 55
杂化硅分散体 12
PH调节剂 0.15
流变助剂 0.35

[0062] 一种耐化学性优异的水性丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

[0063] 一、将水、非离子分散剂、消泡剂依次加入到罐中，打开搅拌，转速450r/min，搅拌5min；搅拌状态下加入颜料和沉淀硫酸钡，继续搅拌14min，转速650r/min；

[0064] 二、将上述浆料加入研磨机中，研磨至细度10μm，研磨温度22℃；

[0065] 三、将水性丙烯酸树脂和杂化硅分散体加入罐中，开启搅拌，转速420r/min，搅拌状态下加入研磨后的浆料，搅拌14min；

[0066] 四、在罐中搅拌状态下依次加入PH调节剂和流变助剂，转速400r/min，搅拌25min。

[0067] 非离子分散剂选用FA 4425，巴斯夫化学。消泡剂选SN‑DEFORMER 321C，圣诺普科。杂化硅分散体选用6511，上海波然新材料。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选
用PU1191，巴斯夫化学。

[0068] 对比例1：

[0069] 表6普通水性丙烯酸涂料调配物

[0070]材料 重量（%）
水 6.1
非离子型分散剂 3
消泡剂 0.2
颜料 5
沉淀硫酸钡 10
19℃TG的水性丙烯酸树脂 75
PH调节剂 0.2
流变助剂 0.5

[0071] 非离子分散剂选用FA 4425，巴斯夫化学。消泡剂选SN‑DEFORMER 321C，圣诺普科。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选用PU1191，巴斯夫化学。

[0072] 对比例2：

[0073] 表7普通水性丙烯酸涂料调配物

[0074] 材料 重量（%）水 6.1
非离子型分散剂 3
消泡剂 0.2
颜料 5
沉淀硫酸钡 10
44℃TG的水性丙烯酸树脂 75
PH调节剂 0.2
流变助剂 0.5

[0075] 非离子分散剂选用FA 4425，巴斯夫化学。消泡剂选SN‑DEFORMER 321C，圣诺普科。PH调节剂选用AMP‑95，安格斯化学。流变助剂选用PU1191，巴斯夫化学。

[0076] 性能测试

[0077]   实施实例1 实施实例2 实施实例3 实施实例4 实施实例5 对比例1 对比例2膜厚/μm 45‑50 45‑50 45‑50 45‑50 45‑50 45‑50 45‑50
耐水性（25℃）720h不起泡 720h不起泡 720h不起泡 720h不起泡 720h不起泡 360h起泡 600h起泡
耐5%HCl 240h不起泡 240h不起泡 360h不起泡 240h不起泡 240h不起泡 24h起泡 120h起泡
耐5%H2SO4 240h不起泡 240h不起泡 360h不起泡 240h不起泡 240h不起泡 24h起泡 120h起泡
耐5%CH3COOH 120h不起泡 120h不起泡 120h不起泡 120h不起泡 120h不起泡 24h起泡 24h起泡
耐5%Na2CO3 240h不起泡 240h不起泡 360h不起泡 240h不起泡 240h不起泡 48h起泡 168h起泡
耐5%NaOH 168h不起泡 168h不起泡 240h不起泡 168h不起泡 168h不起泡 24h起泡 96h起泡
耐5%KOH 168h不起泡 168h不起泡 168h不起泡 168h不起泡 168h不起泡 24h起泡 48h起泡

[0078] 根据以上实验结果，本发明能明显提升水性丙烯酸涂料耐化学性，能够大大拓展丙烯酸涂料的应用范围，为更多领域涂料水性化提供多样化的选择。

[0079] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明组份的重量百分比范围的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这
些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。