[发明专利]一种水性涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料组合物，具体地说，涉及一种水性涂料及其制备方法。

背景技术

在包装印刷行业，在白卡纸上涂布一层涂料后，可形成高光亮度的高光纸。随着人们对包装材料装饰效果的要求的日益提高，要求高光纸不仅具有高光亮度，而且适合后续进行快速高效的烫金加工。而且，随着人们对环境保护的日益重视，还要求涂料在使用过程中挥发出的有害物质少，甚至没有挥发出有害物质，符合环保要求。

目前，包装印刷行业使用的涂料包括油性涂料和水性涂料。

有些油性涂料涂布后形成的涂层虽然能够满足高光亮度及后续快速烫金加工的要求，但使用过程中会挥发出较多的有害物质，环境污染大，无法达到环保要求(特别是烟包行业的有机挥发物限量要求)，而且成本较高。

水性涂料虽然环境污染小，但目前市场上的水性涂料涂布后形成的涂层不能同时满足高光亮度及后续快速烫金加工的要求。有些水性涂料涂布后形成的涂层虽然光亮度高，但不适用于烫金加工或烫金效率低下，烫金图案残缺；有些水性涂料涂布后形成的涂层虽然适用于后续快速烫金加工，但光亮度极低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种涂布后能够形成既具有高光亮度又适合后续进行快速烫金加工的涂层的环保型水性涂料，以及这种水性涂料的制备方法。采用的技术方案如下：

一种水性涂料，其特征在于由下述重量百分比的原料制成：水52～55％，十二烷基磺酸钠0.5～0.7％，甲基丙烯酸甲酯20～25％，丙烯酸丁酯3～4.5％，丙烯酸异辛酯0～2％，丙烯酸1～1.5％，甲基丙烯酸丁酯10～15％，马来酸二正丁酯1～2％，丙烯酸羟乙酯0.6～1％，衣康酸0.4～1％，氨水0.8～1％，消泡剂0.1～0.2％，乙酸钠0.05～0.1％，防腐剂0.1～0.2％，过硫酸钾0.1～0.2％。

优选上述水为去离子水。

上述十二烷基磺酸钠作为乳化剂。

上述过硫酸钾作为催化剂，可降低活化能，促进聚合反应。

上述乙酸钠作为缓冲剂，能够调整乳液的酸碱度，保证引发过程的平稳度。

上述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、马来酸二正丁酯、丙烯酸羟乙酯和衣康酸在十二烷基磺酸钠的乳化作用下，并在催化剂过硫酸钾和缓冲剂乙酸钠的共同作用下，聚合形成共聚物。水性涂料中的固物成份就是上述的共聚物。上述甲基丙烯酸甲酯可增强涂料涂布后形成的涂层的强度，并且增强涂层的耐高温性能，防止涂层受热龟裂；丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、马来酸二正丁酯能增强涂层的韧性和亮度；丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、衣康酸能增加共聚物的自交联，从而增加共聚物的强度、耐温性及耐溶剂性，并改善涂料的涂布性能；甲基丙烯酸丁酯可增强涂层的韧性。

上述氨水起中和及调整粘度的作用。优选上述氨水的重量百分比浓度为20-25％，更优选上述氨水的重量百分比浓度为22％。

上述消泡剂起消除涂料中的泡沫的作用，保证涂布效果。上述消泡剂可以是矿物油消泡剂和改性有机硅消泡剂(例如德国生产的品牌为TEGO迪高、型号为TEGOFoamex 825的消泡剂，其化学组成为聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液)中的一种或者两者的混和物。

上述防腐剂能够抑制涂料中的霉菌生长，使涂料保持质量稳定。上述防腐剂可以是异噻唑啉酮(异噻唑啉酮俗称卡松，其有效成分是2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物)。

另一方面，本发明还提供上述水性涂料的一种制备方法，其特征在于依次包括下述步骤：

(1)按上述比例配备水、十二烷基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、马来酸二正丁酯、丙烯酸羟乙酯、衣康酸、氨水、消泡剂、乙酸钠、防腐剂和过硫酸钾；所配备的水分成三部分，第一部分水用于步骤(2)，第二部分水用于步骤(3)，第三部分水用于步骤(4)，第一部分水占所配备的水的45-50％，第二部分水占所配备的水的1.5-5％，第三部分水占所配备的水的45-50％；

(2)将第一部分水加入预乳化釜中，并将步骤(1)所配备的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、马来酸二正丁酯、丙烯酸羟乙酯、衣康酸和十二烷基磺酸钠加入预乳化釜中，然后进行预乳化，得到预乳液；

(3)将第二部分水加入溶解罐中，并将步骤(1)所配备的过硫酸钾加入溶解罐中，然后进行搅拌，使过硫酸钾溶解，得到过硫酸钾溶液；