[发明专利]具有包覆层的水性铝银浆及其制备方法

说明书

本发明公开了具有包覆层的水性铝银浆及其制备方法，该水性铝银浆外具有包覆层，包覆层为介孔二氧化硅和在介孔二氧化硅表面接枝的反应型丙烯酸，反应型丙烯酸为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯和丙烯酸羟己酯中的一种或者几种。上述具有包覆层的水性铝银浆，合成工艺简单，使用方便，无需对油性铝银浆进行过多的前处理，并且制得的水性铝银浆可保持铝粉本身的亮度和涂膜性能。

技术领域

本发明涉及水性铝银浆领域，特别地，涉及一种具有包覆层的水性铝银浆。此外，本发明还涉及一种包括上述具有包覆层的水性铝银浆的制备方法。

背景技术

铝银浆(铝粉)是重要的金属颜料之一，因其具有高明亮的金属光泽已在涂料工业、印刷油墨和塑料工业中得到广泛应用。目前，铝银浆国内每年的产销量大概在5万吨左右，其中国外进口及其制品8000吨。

长期以来，在涂料方面，铝银浆一直应用在溶剂型体系中。近年来，随着涂料工业的进一步发展以及人们环保意识的增强，对向大气环境中排放有毒溶剂的规定日趋严格，低污染、无公害、无粉尘的涂料产品的生产开发得到高度重视。用水代替有机溶剂，水性涂料已成为涂料行业发展的必然趋势。自从2015年6月国家发布《挥发性有机物排污收费试点办法》，规定于2015年10月1日起开始征收VOC排污费，国家和地方政府治理大气污染的政策正式落地，水性铝银浆是大势所趋。欧美国家为了严格限制VOC排放量，都制定了相应的环保法规，促使涂装向高固体分、水性化、粉末化的方向发展。据了解，欧洲中涂水性化已达到38％以上，面漆水性化已经达到57％。国内应用水性漆的厂家亦越来越多。铝银浆是涂料闪光效果的来源，要达到良好的装饰效果，必须使用铝银浆。家具行业、汽车涂料、油墨行业、五金家电行业，已经大量开始使用能用于水性涂料的水性铝银浆的铝颜料。

由于铝银浆在水的环境下会和水反应，2Al+6H₂O→2Al(OH)₃+3H₂产生H₂，即所谓的“发气”导致各方面的问题。目前市面上所谓的水性铝银浆即是在传统的油性铝银浆进行表面改性处理来制备水性铝银浆。主要有两种，物理保护法和化学保护法。

物理保护法即在铝粉表面包裹一层透明的树脂作为保护层。如利用原位聚合在铝粉表面包覆聚苯乙烯树脂层，但需知聚苯乙烯和铝粉的粘结力很弱，树脂在高剪切作用下很容易从铝粉表面脱落，失去对铝粉的保护作用。而且铝粉粒径比较大，以铝粉为母体原位聚合单体转化率和树脂包覆率都不会太高。抗高压导电性也较差。申请号200810207593.3，利用环氧磷酸酯树脂进行包覆，磷酸酯对铝粉有很强的锚定作用，吸附能力强，解决了与铝粉的粘结问题，但所用基体为环氧，环氧的耐候性能，与水性涂料基料的相容性都存在不少的问题，而且环氧树脂分子量较低，阻止水分子的扩散的能力较弱，增加对铝银浆的腐蚀。

化学保护法主要有添加剂技术和包覆技术两类。添加剂技术主要通过添加有机磷化合物，如Eckart的Stapa系列，Siberline的AquasilBP/AN(Eckart、Siberline均为世界两大铝粉供应商)，但由于添加的是小分子化合物，很难真正保护好铝粉在水中的稳定性。另一个副作用是可能会影响到涂料的性能(如干燥时间、附着力、耐湿性)。包裹技术也经历了两代。第一代采用不溶性的铬化合物(如EckartHydrolux)，也是目前较好的防止铝粉点腐蚀性能的代表，但随着环保意识的增强，铬酸盐由于其致癌毒性，逐渐被淘汰。第二代则是现在更为流行的SiO₂包覆，有的甚至在SiO₂包覆基础上再增加有机物修饰来改善与涂料基料的相容性、提高附着力等，如日本东洋的铝粉处理技术，Eckart的Hydrolan系列，但此类SiO₂包覆技术是在原有的铝粉基础上增加SiO₂包覆层来达到保护铝粉的效果，虽然防止发气、耐湿热、耐候和耐管道循环性能等达到很优异的综合性能，但SiO₂包覆层势必会影响到铝粉的原先的亮度和闪度，处理过程中也容易引起铝粉的团聚，制造成本也非常昂贵，市场推广困难。