[发明专利]一种环保水性玻璃涂料及其制备方法

说明书

本发明提供环保水性玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃涂料包括水性硝化棉乳液，所述水性硝化棉乳液由在硝化棉结构上引入亲水性和环氧基团改性得到的水性硝化棉树脂，与水混合得到，乳液中水性硝化棉树脂含量为20％～60％，还包括水性色浆或颜料、增稠剂、防沉剂、防流挂剂、消泡剂、分散剂、流平剂、润湿剂和水。本发明所述涂料采用天然纤维素为成膜物质，易降解，用于白酒瓶涂料避免白酒瓶生产和使用中因涂料带来的污染问题。

技术领域

本发明属于新型环保涂料领域，具体属于一种新型天然环保的水性玻璃涂料。

背景技术

白酒是我国传统的特色产业和产品，各种玻璃瓶或陶瓷瓶(简称白酒瓶)是白酒运输、销售及消费的主要容器。白酒瓶表面的涂层对于提升白酒档次，增加附加值、提高销售量乃至保证白酒品质等方面均具有重要作用。长期以来，白酒瓶表面涂层主要利用溶剂型涂料进行制备，其中二甲苯等挥发性有机物(VOC)含量很高(一般在500g/L以上甚至更高)，在涂层制造过程中VOC挥发进入大气，在小环境中造成严重的温室效应(多数气相有机溶剂对于温室效应的贡献为二氧化碳的数十到近百倍，即其二氧化碳当量为数十到一百)及氮氧化物污染；而且VOC对于操作者的皮肤、牙齿、声带等也有一定影响，部分密切操作人员可能出现过敏反应，严重时甚至无法工作。

为减少环境污染，降低VOC排放，世界各国对VOC排放的政策、法规越来越严格。我国也先后通过了《挥发性有机物排污收费试点办法》(财税〔2015〕71号)和《关于对电池、涂料征收消费税的通知》(财税〔2015〕16号)，利用经济杠杆，对VOC含量超过一定限额的涂料产品额外征收一定的税、费。具体到白酒瓶涂装用涂料，其VOC含量往往超过500g/L，在上述两种税费的征收范围之内。因此，消除白酒瓶及类似容器所用涂层制造过程中VOC的污染问题，制造新型环保涂料及其涂层，不仅可改善操作人员的工作环境，符合国家大政方针的指引，而且还有助于企业减少因为VOC排放而额外付出的税费，可获得现实的经济利益。

水性涂料是将待成膜树脂分散在水中形成溶液、胶体或乳液并加入其它助剂后而得到的涂料，其VOC含量可以低达50g/L甚至接近于0，具有不污染大气环境、气味小或无、不会引起过敏反应、对操作者身体健康无影响等优势，是制备新型环保涂层的理想涂料。此外，由于水性涂料不使用有机溶剂，不易燃烧，从而存放及运输更加安全；相比有机溶剂，水的价格低到可以忽略的地步，因而水性涂料的成本有望更低。水性涂料目前已经在木质家具、大型机械、建筑内外墙等多个领域获得了广泛的应用，在白酒瓶涂层中也已经有一些应用。但现有白酒瓶用水性涂料主要是基于化学合成的树脂或乳液

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于天然纤维的环保水性玻璃涂料及其制备方法，以提高涂料的可降解性，用于白酒瓶涂料避免白酒瓶生产和使用中因涂料带来的污染问题。

本发明提供的涂料，以水性硝化棉树脂为基本成膜物质，加入各种色浆或颜料以满足各种颜色需求，并加入增稠剂、防沉剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、流平剂、润湿剂等各种助剂，制备一种成膜后良好的降解性能的水性玻璃涂料。其基体成膜物质经天然纤维素硝化棉改性得到，利用硝化棉的活性基团进行反应，在硝化棉结构上引入亲水性(包括羧基、羧酸盐基、醚键)及特定功能性基团(环氧基团)，使所制备的硝化棉可稳定分散在水中。同时由于功能性基团的作用，成膜时可发生交联反应形成分子量无限大的三维体形分子，从而成膜后附着力、柔韧性、耐水性大幅提升；特别是由于硝化棉分子骨架的作用，涂料成膜固化后的降解性能较现有纯合成型涂料明显提高。

本发明提供的玻璃涂料，包含水性硝化棉乳液，所述水性硝化棉乳液由在硝化棉结构上引入亲水性和环氧基团改性得到的水性硝化棉树脂，与水混合得到。

所述“玻璃涂料”是指用于玻璃表面喷涂装饰的涂料。

进一步地，所述乳液中水性硝化棉树脂含量为20％～60％。

所述水性硝化棉树脂，其含有如下分子链段结构