[发明专利]一种低碳水性涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保涂料制备的技术领域，具体为一种低碳水性涂料及其制备方法。

背景技术

随着合成橡胶工业的发展，橡胶制品由天然橡胶为主扩展到氯丁橡胶、丁氰橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶等多种合成橡胶，应用领域也不断扩大。由于橡胶本身具有相当好的防腐性能，又能通过填充、着色满足一般用途要求，所以相当一段时期内，橡胶用涂料及其涂装技术并未引起人们足够的重视。

随看经济的发展，人们对橡胶制品的使用性能、保护性能、装饰性能要求越来越高。涂料不但能赋予橡胶制品优良的保护性能，掩饰其加工成型带来的缺陷，提高制品的装饰性，而且是赋予制品表面功能特性必不可少的手段，因此，水性涂料的开发逐渐成为行业的趋势。

如中国发明专利申请CN103087632B公开了一种水性漆，可以广泛使用在木地板、内墙、外墙、木制品、防潮、水泥、堵漏、金属制品等物件上。本发明水性漆不含苯类化合物及甲醛，具有安全无毒的特性。本发明水性漆漆膜坚硬牢固，耐腐蚀，不发霉，使用方便，使用节能。生产智能方便，克服了传统生产水性漆水分易挥发，人工加料成分无法精确控制的缺点。

如中国发明专利申请CN104341932A公开了一种高光水性木器漆，包括以下组分和配比:丙烯酸乳液80～85份、N-甲基吡咯烷酮2～5份、有机极性化合物消泡剂0.2～I份、BYK-3460.3～0.5份、丙二醇I～2份、BYK3010.2～0.8份、0K6072～4份、水溶性的聚丙烯酸盐0.5～L5份、纳米银液0.1～0.5份，所述丙烯酸乳液由以下原料合成:丙烯酸丁酯33份甲基丙烯酸甲酯17份甲基丙烯酸I份去离子水63份烷基苯聚醚磺酸钠1.5份过硫酸铵0.2份，成本低廉，配比合理，具有优良的耐水性。

但是，目前水性涂料还存在干燥时间长，附着力差，弹性差、生产成本高、工艺复杂等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种低碳水性涂料及其制备方法，用于喷涂橡胶制品，所述低碳水性涂料具有干燥时间短，附着力强，弹性高，耐介质、耐弯曲、阻燃、耐高低温好，对基材无不良影响等优点，是一种综合性能优异的绿色环保低碳涂料。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种低碳水性涂料，所述涂料由以下组分按重量份组成：基料40～80份、颜料20～30份、功能填料10～18份、流变剂0.2～0.7份、润湿分散剂0.1～0.5份、基材润湿剂0.2～0.6份、防沉剂0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.6份、增稠剂0.2～0.6份、流平剂0.1～0.5份、阻燃剂2～5份、固化剂15～20份、去离子水50～100份；

所述基料为聚氨酯、丙烯酸树脂或丙烯酸改性聚氨酯乳液PUA中的一种；优选含羟基、环氧基及有机硅基团的丙烯酸改性聚氨酯乳液(CPU)作为橡胶涂料的基料，这是因为羟基、环氧基团在固化成膜过程中能与异氰酸酯反应，使得漆膜的交联密度大，柔韧性好，漆膜耐水性高；同时，在合成过程中，通过调节聚氨酯软硬单体比例来调整漆膜的弹性，使之适用橡胶等挠性底材的弹性变形；

所述颜料为聚苯胺和铝银浆混合物，或是聚苯胺、铝银浆和金属粉末的混合物，或聚苯胺、铝银浆和无铅颜料的混合物；所述功能填料为滑石粉、石英粉、硫酸钡、碳酸钙、云母粉、水合氢氧化铝、水合氢氧化镁、磷酸酯类、三氧化二锑中的一种；所述润湿分散剂为聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酞胺、多元酸均聚物胺盐。添加上述助剂有助于改善涂料的施工性和提高涂膜质量。所述阻燃剂是有机磷—氮系阻燃剂与有机硅系阻燃剂进行复配，形成复合阻燃体系，利用不同阻燃剂之间的协同作用，达到良好的阻燃效果。

所述固化剂为异氰酸酯类或醇醚类溶剂，亲水性异氰酸酯类固化剂含有异氰酸酯基团(—N＝C＝O)，化学性质非常活泼，容易与基料树脂中的活泼氢发生反应，分子间交联密度大，漆膜致密，柔韧性好。

所述涂料的颜基比优选为0.6～0.7，颜基比(P/B)是影响水性涂料理化性能和机械性能的主要参数，P/B过高，没有足够的基料使颜填料粒子充分润湿，颜料粒子间隙中有空气存在，使涂膜出现孔隙，性能如耐水性能、附着力、成膜性等下降；P/B过低，则涂层不能很好地保护基体，耐水性能也下降，而且还会导致涂料的成本增加、遮盖力差。

所述低碳水性涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按顺序依次将上述配料量的去离子水、30％～40％基料、颜料、功能填料、流变剂、润湿分散剂、基材润湿剂加入到配料罐中，用搅拌机进行预分散，物料分散均匀后进行研磨，制得色浆；