[发明专利]一种水性漆组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及水性涂料领域，特别涉及一种水性漆组合物及其制备方法。

背景技术

目前，世界各国日益重视挥发性有机物(VOC)对空气的污染状况，并制定了各种相应的法规，对涂装中溶剂挥发量的要求做了严格的限制，因此，各种环境友好型涂料便应运而生，如高固含涂料、粉末涂料、水性涂料等。由于水性涂料具有很低的有机挥发物含量，几乎可达到零VOC的水平，故成为涂料的一个重要发展方向。但水性涂料与传统的油性漆在性能上具有一定差距，在很大程度上限制了其应用。因此，开发高性能的水性涂料已经成为涂料行业发展的迫切要求。丙烯酸酯乳液作为水性涂料的重要组成部分，己经成为高性能水性涂料研究的热点，不过，在成本的限制下丙烯酸树脂涂料的光泽度、硬度、柔韧性和附着力很难做到都达到优良的标准。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，提供了一种水性漆组合物及其制备方法。

具体来说，本发明一方面涉及一种水性漆组合物，其中，

(1)该水性漆组合物包括水性聚丙烯酸和颜料，任选地，还包括固化剂；

(2)所述水性聚丙烯酸树脂由含不饱和键的丙烯酸类单体经自由基聚合制备得到；

(3)所述颜料在组合物中的重量含量为10％～50％，优选为20％～40％，例如30％；

(4)所述固化剂选自三乙烯四胺、N-羟甲基丙烯酰胺或水性异氰酸酯中的一种或多种，优选水性异氰酸酯。

本发明的方面涉及上述(1)～(4)所述的水性漆组合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤一、制备水性聚丙烯酸树脂；

步骤二、取10～50重量％，优选15～30重量％，更优选18～25重量％(例如20重量％)的经步骤一制备的水性丙烯酸树脂，加水，得稀释的水性丙烯酸分散体；

步骤三、准备颜料，优选对其进行预研磨；

步骤四、将步骤三获得的未经研磨或经研磨过的颜料加入步骤二得到的水性丙烯酸树脂分散体中，混合，研磨；

步骤五、将步骤四的产物加入步骤一中剩余的水性丙烯酸中，混合；

步骤六、任选地，向步骤五的体系中加入固化剂，得最终产物。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)所述水性漆组合物的组成简单，原料易得；

(2)该水性漆组合物绿色环保，采用水性丙烯酸树脂作为基体树脂，可以很大程度地减少VOC的排放量；

(3)在基体树脂的合成中采用蒸馏，所使用的低沸点有机溶剂可以回收重新利用，既减少了有机溶剂排放造成的污染，同时也节约了成本；

(4)通过调整颜料的研磨方法、颜料的用量、颜料与基体树脂的混合方式等有效地改善了涂料的各项性能；

(5)所述水性漆组合物的铅笔硬度达到1H以上，附着力达到一级水平，耐水性大于24h。

(6)所述水性漆组合物储存稳定性能好，所得到的产品具有非常好的储存稳定性，在室温放置1年以上性能没有变化。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

根据本发明提供的一种水性漆组合物，该组合物包括水性丙烯酸树脂和颜料，其中，水性丙烯酸树脂的固含量为30％～40％。

在一种优选的实施方式中，所述水性丙烯酸树脂由以下步骤合成：

(1)将有机溶剂与链转移剂置于反应器中，混合搅拌，温度控制在50-80℃，优选60-80℃；

(2)连续滴加高分子单体和引发剂的混合物，反应时间为1-5小时，在反应时间内温度控制在50-80℃，优选60-80℃，在反应时间内把高分子单体和引发剂的混合物滴加完毕；保温1-3小时，温度控制在50-80℃，优选60-80℃，保温期间加入引发剂和链转移剂；

(3)再次连续滴加高分子单体和引发剂的混合物，所用的反应物的量有所变化，是步骤(2)中用量的1-3倍，反应时间为1-5小时，在反应时间内温度控制在50-80℃，优选60-80℃，在反应时间内把高分子单体和引发剂的混合物滴加完毕；保温1-3小时，温度控制在50-80℃，优选60-80℃，保温期间加入引发剂和链转移剂；

步骤(3)的操作重复进行0-5次，蒸馏出体系中的溶剂；