專利名稱：水性封邊漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油漆領(lǐng)域，具體地，涉及水性封邊漆，以及它的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著木質(zhì)家具行業(yè)的飛速發(fā)展，實(shí)木成材已經(jīng)供不應(yīng)求，衍生出了利用鋸末、秸桿、樹枝等原料壓制而成的密度板、原生態(tài)板等環(huán)保材料。該類材料平面使用時(shí)不存在問 題，但是在分割成不同尺寸的板材時(shí)，四邊會(huì)很不平整、光滑，有很大的縫隙，在用跟噴涂平面相同的工藝施工時(shí)，很難同時(shí)填充平整。為了解決該問題，封邊漆應(yīng)運(yùn)而生。封邊漆主要用于密度板材料的側(cè)面及切面的填平封邊等處理，例如用于實(shí)色家具封邊、美式家具封邊、板式家具封邊等?？纱?zhèn)鹘y(tǒng)的刮灰、封閉底漆等底漆涂裝工藝；也可用于特殊行業(yè)的玩具、工藝品、飾品等底部涂裝；還可用于高性能的實(shí)色底漆，做底漆、中涂漆使用，大大節(jié)省涂裝成本。目前常用的封邊漆種類有F1U封邊漆、NC封邊漆或水性封邊漆。前兩者因?yàn)楹写罅坑袡C(jī)溶劑，不環(huán)保、不安全，而且對(duì)施工人員身體有害，漸漸被水性封邊漆所取代。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N 201010131150. 8《水性封邊漆及其加工工藝》與專利號(hào)為CN 201110175391. 7《基于水性聚氨酯的超高固含量快干封邊漆及其生產(chǎn)方法》都屬于水性體系，低毒低害。上述兩個(gè)專利都是采用水性聚氨酯樹脂作為主體成膜物質(zhì)，采用常規(guī)粉體作為填料，在填充性、干燥速度和硬度上仍可以進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供水性封邊漆，對(duì)水性封邊漆的填充性、干燥速度和硬度進(jìn)行了改進(jìn)。本發(fā)明的另一目的在于提供所述水性封邊漆的制備方法。本發(fā)明提供的水性封邊漆，包括以下重量份的原料水性樹脂100 250份，可再分散乳膠粉50 150份，成膜助劑10 25份，硅灰石100 250份和填料400 550份。本發(fā)明所述的水性封邊漆，優(yōu)選地，包括以下重量份的原料水性樹脂125 200份，可再分散乳膠粉80 120份，成膜助劑15 22份，硅灰石150 200份和填料440 500 份。本發(fā)明所述的水性封邊漆，更優(yōu)選地，包括以下重量份的原料水性樹脂150 180份，可再分散乳膠粉80 100份，成膜助劑17 22份，硅灰石150 200份和填料440 460 份。本發(fā)明上述水性封邊漆，還包括罐內(nèi)防腐殺菌劑，潤濕分散劑，消泡劑，增稠劑和水。本發(fā)明再加入罐內(nèi)防腐殺菌劑，潤濕分散劑，消泡劑，增稠劑的作用分別是罐內(nèi)防腐殺菌劑主要起到防止涂料產(chǎn)品在罐內(nèi)因?yàn)榧?xì)菌滋生而變質(zhì)的作用；潤濕分散劑主要起到潤濕填料、降低涂料的粘度，可以更好的分散粉質(zhì)填料于涂料體系中，并且抑制涂料絮凝；消泡劑主要作用是消除涂料在生產(chǎn)、施工過程中產(chǎn)生的氣泡；增稠劑的作用是調(diào)節(jié)涂料粘度。 本發(fā)明提供的水性封邊漆，包括以下重量份的原料水性樹脂100 250份，可再分散乳膠粉50 150份，成膜助劑10 25份，硅灰石100 250份，填料400 550份，罐內(nèi)防腐殺菌劑I 4份，潤濕分散劑5 15份，消泡劑3 10份，增稠劑I 5份和水0 150份。本發(fā)明所述的水性封邊漆，優(yōu)選地，包括以下重量份的原料水性樹脂125 200份，可再分散乳膠粉80 120份，成膜助劑15 22份，硅灰石150 200份，填料440 500份，罐內(nèi)防腐殺菌劑I 4份，潤濕分散劑8 10份，消泡劑4 8份，增稠劑I 5份和水50 118份。本發(fā)明所述的水性封邊漆，更優(yōu)選地，包括以下重量份的原料水性樹脂150 180份，可再分散乳膠粉80 100份，成膜助劑17 22份，硅灰石150 200份，填料440 460份，罐內(nèi)防腐殺菌劑3份，潤濕分散劑8 9份，消泡劑6份，增稠劑3 3. 5份和水60 97份。其中，所述水性樹脂為固體含量為30 40%的水性聚氨酯丙烯酸分散液。固體含量優(yōu)選32 36%。其中，所述可再分散乳膠粉選自乙烯與醋酸乙烯酯共聚膠粉(Vac/E)、丙烯酸酯與苯乙烯共聚膠粉(A/S)、醋酸乙烯酯與乙烯及高級(jí)脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉(Vac/E/VeoVa)和醋酸乙烯酯均聚膠粉(Pvac)中的一種或幾種。其中，所述成膜助劑選自二丙二醇丁醚(DPnB)、二乙二醇丁醚(DB)和2，2，4_三甲基-1，3戊二醇單異丁酸酯和三丙二醇丁醚(TPnB)中的一種或幾種兩種。其中，所述硅灰石為涂料級(jí)硅灰石粉。其中，所述填料選自滑石粉、輕鈣、重鈣和透明粉中的一種或幾種。其中，所述罐內(nèi)防腐殺菌劑為甲醛縮合物或/和異噻唑啉酮類混合物。其中，所述潤濕分散劑選自聚丙烯酸鈉鹽類、改性聚丙烯酸溶液類和改性聚羧酸鹽類中的一種或幾種。其中，所述消泡劑選自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類、聚丙二醇類、聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類和礦物油基類中的一種或幾種。其中，所述增稠劑選自丙烯酸類、聚氨酯類和纖維素醚類的一種或幾種。其中，所述水為去離子水。本發(fā)明提供的所述水性封邊漆的制備方法，包括以下步驟將所述比例的原料分階段混合后攪拌均勻，調(diào)整斯托默粘度到90 95KU/25°C，即得。本發(fā)明提供的所述水性封邊漆的制備方法，按所用原料的不同，分階段混合和攪拌，具體地，包括以下步驟I)將所述水性樹脂稱入到分散缸中，開始攪拌；2)將罐內(nèi)防腐殺菌劑和潤濕分散劑按所述比例稱準(zhǔn)，在攪拌狀態(tài)下加入分散缸中；3)將消泡劑和成膜助劑先按所述比例稱入容器中，混合均勻后在攪拌狀態(tài)下加入到分散缸中；
4)在攪拌下按所述比例加入可再分散乳膠粉、硅灰石和填料，在攪拌狀態(tài)下分散;5)按所述比例加入增稠劑和水，攪拌并調(diào)整斯托默粘度到90 95KU/25°C，即得。上述制備方法中步驟I)和步驟2)的攪拌速 度為低速，即200 600轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選500轉(zhuǎn)/分鐘。步驟3)的攪拌速度為中速，即601 1000轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選800轉(zhuǎn)/分鐘。步驟4)加入可再分散乳膠粉、硅灰石和填料時(shí)的攪拌速度為中速，即601 1000
轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選800轉(zhuǎn)/分鐘。步驟4)加入可再分散乳膠粉、硅灰石和填料后的分散攪拌速度為高速，即1001 1500轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選1200轉(zhuǎn)/分鐘。步驟4)的分散時(shí)間為15 30分鐘。步驟5)的攪拌速度為中速，即601 1000轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選800轉(zhuǎn)/分鐘。步驟5)的攪拌時(shí)間為2 15分鐘。優(yōu)選5分鐘。本發(fā)明的水性封邊漆固體含量高達(dá)75%，打磨時(shí)間40 48分鐘,干燥24小時(shí)硬度即可達(dá)HB，48小時(shí)硬度可達(dá)H，干燥后漆膜平整不塌陷。超低VOC含量(不同配方下為30 41g/L)，無游離TDI。干燥24小時(shí)即可在上面施工PU、NC等溶劑型涂料而不會(huì)出現(xiàn)咬底問題，具有很好的耐溶劑性能。為了讓該發(fā)明的水性封邊漆具有以上特點(diǎn)，技術(shù)核心是采用不含水的可再分散乳膠粉為主體成膜物質(zhì)，搭配水性樹脂，并輔以硅灰石(其實(shí)也是一種填料)，從而達(dá)到該水性封邊漆在環(huán)保的同時(shí)，還能達(dá)到具有超高固體含量、干燥快、硬度高、抗塌陷性好等特點(diǎn)。可再分散乳膠粉是乙烯、醋酸乙烯酯等的共聚物，以聚乙烯醇作為保護(hù)膠體，是一種水溶性可再分散粉末，具有優(yōu)異的抗皂化性及防水性，并且具有很好的粘結(jié)性能；水性樹脂，尤其是芳香族聚氨酯丙烯酸分散液則具有優(yōu)異的滲透性、干燥性和硬度。硅灰石的主要組成是CaSiO3或CaOSiO2，其含SiO2 51. 75%, CaO 48. 25%，常含鐵、錳、鎂。硅灰石是一種三斜晶系，細(xì)板狀晶體，無機(jī)針狀礦物，集合體呈放射狀或纖維狀。有玻璃和珍珠光澤，吸濕性小于4%。吸油性低、電導(dǎo)率低、絕緣性較好。硬度4. 5 5. 5，密度2. 75 3. 10g/cm3。硅灰石無毒、耐化學(xué)腐蝕、熱穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn)定良好，力學(xué)性能及電性能優(yōu)良以及具有一定補(bǔ)強(qiáng)作用。同時(shí)具有很高的白度。涂料級(jí)硅灰石粉應(yīng)用到水性封邊漆中后可以提高涂料的韌性和耐用性，保持涂料表面平整與及良好的光澤度，提高抗洗刷和抗風(fēng)化性能，減少涂料的吸油量并保持堿性，具有抗腐蝕能力。使涂料可以得到更好的機(jī)械強(qiáng)度、增加耐久性、增強(qiáng)粘附力和抗腐蝕性能，還使水性封邊漆具有良好的覆蓋率和附著力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明沒有使用到金紅石鈦白粉、色漿、潤濕劑和硬酯酸鋅粉等試劑，本身就降低了成本。而且，本發(fā)明的填料具有一定的遮蓋力，水性聚氨酯丙烯酸分散液，本身在合成的時(shí)候已經(jīng)加入一定含量的表面活性劑，并且具有很好的基材潤濕性；采用的樹脂和可再分散乳膠粉都具有很好的干燥性和打磨性，而且填料含量高達(dá)60以上，所以不加硬脂酸鋅都具有良好的打磨性。足以代替現(xiàn)有技術(shù)中的原料，并且進(jìn)一步達(dá)到更好的效果。本發(fā)明的水性封邊漆的制備方法簡單，容易操作，且對(duì)操作人員無害。使用時(shí)只需要添加5%的水調(diào)稀后直接施工即可，方式包括刷涂，輥涂以及噴涂?？傮w具有優(yōu)異的抗流掛性和填充性。總之，本發(fā)明的水性封邊漆，和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)1)對(duì)環(huán)境和人畜危害極?。?)高固含量、高填充性、硬度優(yōu)良不下陷；3)封閉性好、極好的附著力、漆膜致密不開裂，可與各種面漆配套使用；4)快干、易打磨、不粘砂紙、施工方便。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。下面對(duì)各種原料的采購情況是為了說明本發(fā)明的原料具有可得性，而不應(yīng)用來限定本發(fā)明的范圍。
所述水性樹脂是指固體含量為30 40 %的水性聚氨酯丙烯酸分散液例如帝斯曼公司(DSM)的NeoRez R-9407，該水性樹脂為水性芳香族聚氨酯丙烯酸分散液；阿爾伯丁克公司(ALBERDINGK BOLEY GmbH)的UC84，該水性樹脂是水性脂肪族聚氨酯丙烯酸共聚物分散液。所述可再分散乳膠粉如美國國民淀粉化學(xué)公司(Bridgewater)生產(chǎn)的產(chǎn)品易來泰(Elotex) 50E100S(主要化學(xué)基團(tuán)為 Vac/E)、易來泰(Elotex) EV2000 (類型為 Vac/E/VeoVa)、MP2050 (類型為Vac/E)以及日本可樂麗公司的SP3000、SP4000 (類型為Vac/E)。所述罐內(nèi)防腐殺菌劑例如德國朗盛公司(LANXESS)的Preventol D7F(多種異噻唑啉酮和甲醒的混合物)、Preventol BIT 20N(苯并異噻唑啉酮的水性混合物)等。所述潤濕分散劑如深圳市海川化工有限公司生產(chǎn)的Hydropalat640A(聚丙烯酸鈉鹽類)、德國贏創(chuàng)迪高化工公司(EVONIK)生產(chǎn)的TEGO Dispers750W(改性聚丙烯酸溶液類)、德國巴斯夫化工有限公司(BASF SE)生產(chǎn)的Sokalan PA30CL(改性聚羧酸鹽類)。所述成膜助劑例如美國陶氏化學(xué)的DALPADTM D (二丙二醇丁醚)或美國伊斯曼化學(xué)(Eastman)的二乙二醇丁醚(DB)。所述消泡劑如科寧化工(中國)有限公司(Cognis)的AlO (納米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類)、SN-154(聚丙二醇類)、德國畢克化學(xué)(亞太)私人有限公司(BYK-ChemieGmbH)生產(chǎn)的BYK024 (聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類)、深圳市海川化工有限公司生產(chǎn)的Foamster309A (礦物油基類)。所述填料為優(yōu)選吸油量小并具有一定遮蓋力的重質(zhì)碳酸鈣，例如萍鄉(xiāng)市碳酸鈣實(shí)業(yè)有限公司的CC1500、CC2500。所述增稠劑如法國哥帝士(COATEX)的Thixol 53L (丙烯酸共聚物溶液)和Coapur830w(非離子型水性聚氨酯)，德國明凌(Milnzing)的PUR62 (聚氨酯類)，科萊恩(Clariant)的QP15000 (輕乙基纖維素醚)等。所述硅灰石為涂料級(jí)硅灰石粉，例如廣福建材的SC1250。硅灰石組成為CaSiO3或CaOSiO2，其含 SiO2 51. 75%, CaO 48. 25%，常含鐵、錳、鎂。實(shí)施例II、組成
權(quán)利要求
1.一種水性封邊漆，其特征在于，包括以下重量份的原料水性樹脂100 250份，可再分散乳膠粉50 150份，成膜助劑10 25份，硅灰石100 250份和填料400 550份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性封邊漆，其特征在于，包括以下重量份的原料水性樹脂125 200份，可再分散乳膠粉80 120份，成膜助劑15 22份，硅灰石150 200份和填料440 500份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性封邊漆，其特征在于，其還包括罐內(nèi)防腐殺菌劑，潤濕分散劑，消泡劑，增稠劑和水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水性封邊漆，其特征在于，包括以下重量份的原料水性樹脂100 250份，可再分散乳膠粉50 150份，成膜助劑10 25份，硅灰石100 250份，填料400 550份，罐內(nèi)防腐殺菌劑I 4份，潤濕分散劑5 15份，消泡劑3 10份，增稠 齊[J I 5份和水0 150份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水性封邊漆，其特征在于，包括以下重量份的原料水性樹脂125 200份，可再分散乳膠粉80 120份，成膜助劑15 22份，硅灰石150 200份，填料440 500份，罐內(nèi)防腐殺菌劑I 4份，潤濕分散劑8 10份，消泡劑4 8份，增稠齊[J I 5份和水50 118份。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性封邊漆，其特征在于，所述水性樹脂為固體含量為30 40%的水性聚氨酯丙烯酸分散液；所述可再分散乳膠粉選自乙烯與醋酸乙烯酯共聚膠粉、丙烯酸酯與苯乙烯共聚膠粉、醋酸乙烯酯與乙烯及高級(jí)脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉和醋酸乙烯酯均聚膠粉中的一種或幾種；所述成膜助劑選自二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和2，2，4_三甲基-1，3戊二醇單異丁酸酯和三丙二醇丁醚中的一種或幾種；所述硅灰石為涂料級(jí)硅灰石粉；所述填料選自滑石粉、輕鈣、重鈣和透明粉中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 5任意一項(xiàng)所述的水性封邊漆，其特征在于，所述罐內(nèi)防腐殺菌劑為甲醛縮合物或/和異噻唑啉酮類混合物；所述潤濕分散劑選自聚丙烯酸鈉鹽類、改性聚丙烯酸溶液類和改性聚羧酸鹽類中的一種或幾種；所述消泡劑選自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類、聚丙二醇類、聚乙二醇-憎水固體-聚硅氧烷混合物類和礦物油基類中的一種或幾種；所述增稠劑選自丙烯酸類、聚氨酯類和纖維素醚類的一種或幾種。
8.制備權(quán)利要求I 7任意一項(xiàng)所述的水性封邊漆的方法，其特征在于，包括以下步驟將所述比例的原料分階段混合后攪拌均勻，調(diào)整斯托默粘度到90 95KU/25°C，即得。
9.制備權(quán)利要求3 5任意一項(xiàng)所述的水性封邊漆的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將所述水性樹脂稱入到分散缸中，開始攪拌； 2)將罐內(nèi)防腐殺菌劑和潤濕分散劑按所述比例稱準(zhǔn)，在攪拌狀態(tài)下加入分散缸中； 3)將消泡劑和成膜助劑先按所述比例稱入容器中，混合均勻后在攪拌狀態(tài)下加入到分散缸中； 4)在攪拌狀態(tài)下按所述比例加入可再分散乳膠粉、硅灰石和填料，在攪拌狀態(tài)下分散; 5)按所述比例加入增稠劑和水，攪拌并調(diào)整斯托默粘度到90 95KU/25°C，即得。
全文摘要
本發(fā)明涉及水性封邊漆及其制備方法，包括以下重量份的原料水性樹脂100～250份，可再分散乳膠粉50～150份，成膜助劑10～25份，硅灰石100～250份和填料400～550份。本發(fā)明的水性封邊漆，和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)1)對(duì)環(huán)境和人畜危害極??；2)高固含量、高填充性、硬度優(yōu)良不下陷；3)封閉性好、極好的附著力、漆膜致密不開裂，可與各種面漆配套使用；4)快干、易打磨、不粘砂紙、施工方便。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102746748SQ20121015444
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者王德華, 羅先平, 肖勁 申請(qǐng)人:上海富臣化工有限公司, 北京展辰化工有限公司, 展辰涂料集團(tuán)股份有限公司, 成都展辰化工有限公司, 青島富臣化工有限公司