[发明专利]一种环境友好型水性塑胶涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环境友好型水性塑胶涂料及其制备方法。其组成按重量份数计如下：丙烯酸树脂40‑60份，水性聚氨酯20‑30份，三乙醇胺2‑5份，去离子水5～15份，颜料1～5份，填料5～20份，润湿剂0.1～1份，消泡剂0.1～1份；本发明的主体是丙烯酸树脂，通过使用环氧活性稀释剂改性，能在保证合适黏度的前提下显著提高丙烯酸水分散体的固含量，固含量能达到40％以上。丙烯酸树脂以及水性聚氨酯树脂交联固化使得该水性塑胶表面硬化涂料既具有普通涂料成本低、重量轻、韧性、抗冲击好、防腐蚀性能优异、装饰性高的特点，又具有硬度高、耐候性能好、耐溶剂和化学药品性能好、耐磨性好的优点。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种环境友好型水性塑胶涂料及其制备方法。

背景技术

大多数塑料原胚制品为挤塑或压塑成型，在受热挤压过程中，原料中微量空气或挥发性杂质可能逸出到表面，形成较多“火山口”等微观缺陷，导致表面光泽度降低，美观程度较差。另外，多数常规塑料制件耐磨、耐溶剂性能不高，容易刮伤、起雾、表面受损等，因此需对塑料制件进行表面装饰及保护。光老化性能较差的塑料材料还可通过光稳定化的UV涂料进行涂覆保护，防止或延缓塑料基材的老化，这对经常处于户外使用和长期受日光、人工短波光源(例如日光灯)照射的场合尤为重要。塑料基材的种类很多，化学和物理性质各不相同，就力学性能而言，可分为硬质和软质塑料；就表面性质可分为极性和弱极性。常见的塑料材料包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、ABS塑料等。成分相同或相近的塑料在物理性能方面可能不同，聚苯乙烯除普通的较脆品种外，还包括高抗冲聚苯乙烯；聚乙烯材料又包括较硬的高密度聚乙烯和脚软的低密度聚乙烯。聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等材质的塑料表面具有一定极性，UV涂料在其上的黏附性问题容易解决；聚乙烯和聚丙烯材料表面极性很低，对UV涂料附着性能一般较差，常常需要先对塑料进行火花放电、腐蚀等极性化处理，或在UV涂料配方中添加附着力促进剂，例如氯化树脂对增强聚丙烯的附着力有改善作用。塑料材料性质不同，所适用的光固化涂料配方也将有所区别。

水性塑料漆主要是针对塑料件的涂装，主要的成膜物质具有水溶性或水分散性，而且在塑料件上的附着力比较其他的漆要好。

彩电机壳涂覆是彩电制造流程的重要一环，它具有防止高压漏电，增强塑料材料使用耐久性和提供装饰效果的功能，因此备受行业的关注和重视。在我国，塑料涂装市场规模已达数十亿元，现阶段，还都是采用有毒有害的传统溶剂型涂料，涂装施工中有80％的有机溶剂被排放到大气中，每年排放有机溶剂约10多万t，造成大量资源浪费和严重的环境污染，不断引发工人中毒、火灾等事故，严重危害人们的身体健康。因此加强水性塑胶涂料研究极为必要。随着人类环保意识的增强，各国对挥发性有机溶剂(VOC)的排放相继制定了环保法规，且限定排放标准日趋严格，水性涂料的发展顺应了环保法规的要求，大量减少了塑胶涂料中VOC的释放量，正在成为彩电机壳市场的热点。

发明内容

本发明目的在于提供一种环境友好型水性塑胶涂料及其制备方法。

一种环境友好型水性塑胶涂料，其组成按重量份数计如下：

丙烯酸树脂40-60份，水性聚氨酯20-30份，三乙醇胺2-5份，去离子水5～15份，颜料1～5份，填料5～20份，润湿剂0.1～1份，消泡剂0.1～1份；

其中所述丙烯酸树脂制备方法如下：

在反应器中加入溶剂、环氧活性稀释剂，升温至125-138℃；然后滴加由非官能性丙烯酸酯类单体、羟基丙烯酸酯类单体、(甲基)丙烯酸类单体、引发剂和链调节剂组成的混合溶液，在3～3.5h以内滴加完毕，继续保温2～3h；温度降至55-65℃时，搅拌条件下加入中和剂反应，转速为200～400rpm，反应20-40min；把搅拌转速提高至400～600rpm，滴加去离子水进行分散，固含量控制在40-45wt％，保温半小时后即得产品。

按上述方案，丙烯酸树脂制备方法所用原料按重量份数计如下：