[发明专利]一种水性塑料涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工业涂料制备领域，特别涉及一种水性塑料涂料及其制备方法。

背景技术

塑料由于质轻、易加工、耐腐蚀。资源丰富等特点，已经广泛替代了传统的材料，如金属。木材、皮革等，普遍出现在我们日常生活中。但塑料制品成型加工时会产生颜色不均、色泽单调、花斑疵点等缺点，且易产生老化变脆、划痕、沾污、静电等问题。涂装涂料可以避免上述缺陷和问题，研发塑料涂料已受到涂料工作者的广泛关注，但由于塑料是低表面能物质，其表面涂装要比钢铁、木器、建筑等表面涂装困难很多，附着力成为制约涂料发展的一个重大障碍。

随着人民生活水平的提高和环保意识的加强，塑料涂料也像其他涂料一样，正向着功能化和环保化方向发展。出于对环保和资源的要求，人们纷纷要求限制高VOC含量和有毒涂料的使用，我国水性塑料涂料的研究开发比较晚。由于水的性质，尽管塑料用水性涂料自生具有很多优越性，但相比传统溶剂型涂料，仍然存在一些问题，首先是水的蒸发潜热高，易受湿度的影响，从而产生流挂、闪光颜料定向不良等问题。施工时对塑料表面洁净度和施工环境温度和湿度的要求比较高，这些均是水性涂料推广收到限制的重要因素。

塑料用水性涂料现阶段面临的问题是在成本可以接受的前提下方便施工，使涂膜性能易于涉及与优化，提高产品的性能，以满足不同的要求，依靠分子设计和聚合物分子裁剪技术，对水性树脂进行改性赋予其更好的性能，使水性塑料涂料朝着高性能化、高功能化、低成本方向发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种水性塑料涂料及其制备方法，该水性塑料涂料具有优良的吸水性，保水性，吸放水性，调湿效果好，可用于调节室内的相对湿度，耐洗刷性能，耐水性和耐溶剂性较高，防腐蚀、耐碱、耐光耐候、成膜性好、保色性佳、还具有耐磨、耐腐蚀、软硬度可控和性价比高等诸多优点，制备方法简单易行无污染、施工性良好、使用安全。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种水性塑料涂料，其按质量百分比计包含以下成分：

水性树脂乳液：40-50％

去离子水：35-40％

填料：5-10％

助剂：3-5％

其中，水性树脂乳液为硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液和水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液按质量比为1:1混合而成；

硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液按质量份数计包括以下组分：异氟尔酮二异氰酸酯：10-15份，聚醚硅氧烷二元醇：10-15份，聚四氢呋喃二醇：5-10份，二羟基丙酸：5-8份，1,4-丁二醇：5-10份，季戊四醇三丙烯酸酯：15-20份，三乙胺：2-5份；

水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液按质量份数计包括以下组分：聚氧化丙烯二醇： 10-15份，二羟甲基丙酸：10-15份，异氟尔酮二异氰酸酯：5-10份，三乙醇胺： 5-10份，丙烯酸：15-20份，乙二胺：3-5份，防霉杀菌剂：3-5份；

助剂按质量份数计包括以下组分：成膜助剂：3-5份，助溶剂1-2份，PH调节剂：1-3份，分散剂：5-10份，固化剂：10-15份，增稠剂：5-10份。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述水性塑料涂料中，成膜助剂包括EFC300或乙二醇丁醚；助溶剂为乙二醇丁醚或丙二醇；PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；分散剂为疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、DMP-30/聚酰胺650、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或几种；防霉杀菌剂为1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮。

前述水性塑料涂料中，填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、钛白粉或膨润土中的一种或几种。

前述水性塑料涂料中，硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液制备方法为：

在装有搅拌器、温度计和冷凝管的烧瓶中，加入聚四氢呋喃醚二醇、聚二甲基硅烷、二羟甲基丙酸和异佛尔酮二异氰酸酯，在氮气保护下，缓慢升温到90℃，反应0.5h,然后将体系的温度降到40℃，加入1，4-丁二醇和适量的丙酮，然后缓慢升高温度到80℃，反应1h，再将体系的温度降到40℃以后，加入季戊四醇三丙烯酸酯和适量丙酮，最后将体系温度降到室温，加入三乙胺，加入水，在高速剪切搅拌乳化，搅拌速度为800-1000r/min，最后减压蒸馏除去溶剂丙酮，制的固体含量为35-45%、PH值为7-8的均匀稳定的硅烷改性UV固化水性聚氨酯乳液。