[发明专利]一种低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性涂料及其制备方法，特别涉及一种适用于塑料、金属、木器等底材玩具的低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料及其制备方法。

背景技术

中国是儿童玩具的制造大国，年产量占全世界总量的60～70％，其中大部分的玩具生产集中在珠江三角洲。玩具产品大部分采用塑料底材，质优价廉，采用的塑料玩具涂料以溶剂型为主。据不完全统计，目前国内塑料用溶剂型涂料的用量，每年超过12万吨，其中玩具涂料约占比例为10～12％。但溶剂型涂料易燃易爆，在生产、储存、运输和使用的过程中存在诸多不安全因素，而且溶剂型涂料在使用中需要大量有机溶剂来稀释，造成资源浪费的同时，更会严重的污染环境。与传统的溶剂型玩具涂料相比，水性玩具涂料以水作为主要的分散介质，具有低VOC含量、低毒低污染、节约能源和资源、不易燃烧的特点，而且玩具的终端用户是儿童，家长对玩具毒性的重视度甚高，环保低毒型的水性塑料玩具涂料无疑是未来的发展趋势。

中国专利CN 1626586A和CN 1626587A分别提出应用于塑料涂装的水性涂料和防金属效果的水性涂料，适用于ABS、PS、HIPS、PVC、PS/PP等多种塑料底材。CN101270254公开了一种水性改性丙烯酸双组分塑胶涂料及其制备方法，其重量百分组成为：水性羟基功能丙烯酸树脂40～50、水性聚酯树脂10～20、乙二醇丁醚醋酸酯5～6、水15～30、DMEA0.5～1、水性蜡乳液1～5、水性消泡剂0.1～0.5、水性基材润湿剂0.1～0.5、增稠剂1～6和水性颜料浆1～8，上述所有组分之和等于100％。这些水性涂料存在漆膜光泽度低、慢干、附着力不稳定以及施工不便等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光泽度好、低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料及其制备方法

本发明要解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料，其重量百分组成为：聚合物水分散体52～80wt％、成膜助剂半成品1～25wt％、水性颜填料浆0～30wt％、水性助剂0.1～5wt％、去离子水1.1～40wt％；所述水性助剂是本领域技术人员常用的消泡剂、润湿剂、分散剂、表面效果控制剂、流变防沉剂、增稠剂、附着力促进剂、pH值调节剂中的一种或几种。

进一步：在上述低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料中，所述的聚合物水分散体是水性聚丙烯酸分散体、水性聚氨酯分散体或水性醇酸分散体中的一种或几种。所述的成膜助剂半成品是成膜助剂、乳化剂、消泡剂、增稠剂、去离子水的混合物。所述的成膜助剂是醇酯类、双酯类、二醇类、醇醚类、醚酯类有机溶剂中的一种或几种；所述醇酯类是醇酯-12、二乙二醇-2-乙基己基酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或几种；所述双酯类是丁二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯、己二酸二异丁酯、1，2-丙二醇二乙酸酯、邻苯二甲酸二丁酯一种或几种；所述的二醇类是乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、苯甲醇中的一种或几种；所述醇醚类是乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚中的一种或几中；所述醚酯类是乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯一种或几种。所述的水性颜填料浆是去离子水、润湿剂、分散剂、消泡剂和水性颜填料混合而成，所述的水性颜填料是二氧化钛、碳酸钙、碳黑、二氧化硅、滑石粉、透明氧化铁系粉、偶氮系粉、酞菁系粉、铝银粉、铜金粉、珠光颜料中的一种或几种。

再进一步：在上述低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料中，所述聚合物水分散体的玻璃化温度Tg是30～100℃，粒径是0.01～15微米。优选的，所述聚合物水分散体的玻璃化温度Tg 50～80℃，粒径是0.05～0.8微米。

本发明还提供了上述低挥发性、快速干燥的水性玩具涂料的制备方法，其制备步骤为：

(1)将聚合物水分散体、去离子水和部分消泡剂加入配制罐中分散后，再依次添加润湿剂、分散剂和表面效果控制剂，并均匀搅拌；

(2)再将成膜助剂半成品加到配制罐中，添加过程需要搅拌，直至混合均匀；

(3)然后依次将水性颜填料浆、水性助剂加入配制罐，搅拌均匀；

(4)调节pH值、粘度后，过滤得最终成品。