一種高硬度水性玻璃烤漆的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高硬度水性玻璃烤漆的制備方法，由納米水性丙烯酸樹脂、低甲醚化氨基樹脂、水性聚氨酯丙烯酸雜化體、增硬樹脂、著色劑、基材潤濕劑、密著劑、酸催化劑、成膜助劑、消泡劑、抗劃流平劑、增稠劑、殺菌劑、PH調節劑、助溶劑和水組成；本發明制成的水性玻璃烤漆低VOC，對環境無污染，對操作人員無毒害，涂膜附著力強、柔韌性好及高硬度，優異的耐磨性、耐水性、耐醇性及耐鹽霧性，施工簡單，貯存穩定。本發明制成的漆膜硬度高達到5H以上，具有瓷釉膜的抗劃傷耐磨性能；制成的玻璃制品達到青花瓷、法朗彩釉瓷、白釉瓷的效果；廣泛用于酒瓶、香水瓶、玻璃制品、燈具、木器、金屬、塑料等制品的作表面保護裝飾用。
【專利說明】一種高硬度水性玻璃烤漆的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水性玻璃漆的制備方法，尤其涉及一種適用于各種玻璃基材的高硬度水性烤漆。
【背景技術】
[0002]玻璃及玻璃制品的涂裝保護與裝飾在工業和民用領域有著廣泛的需求，如酒瓶、香水瓶、燈飾、家裝玻璃制品和玻璃儀器等都需要在表面涂覆保護層和裝飾涂層。目前，國內應用的玻璃涂料多為溶劑型產品，隨著人們環保意識的提高和環保法律法規的健全，水性涂料在玻璃上的應用受到極大的重視。采用聚氨酯水分散體、水溶性聚丙烯酸樹脂、氨酯型及改性的丙烯酸樹脂制備的單組分水性玻璃漆在玻璃底材上存在附著力、耐醇性、耐水性、耐磨耗性差及硬度低等缺點。水性雙組分室溫固化玻璃漆在施工過程中過短的適用期會給施工造成一定的困難，同時也引起漆料的浪費及施工現場混合不均等難題。
【發明內容】
[0003]本發明選用自交聯型、無甲醛的核殼共聚納米水溶性丙烯酸酯樹脂，這種納米級水性丙烯酸酯樹脂與普通丙烯酸乳液膠粒凝聚破乳的成膜機理不同，采用分子水平的成膜原理，隨著水的蒸發，相鄰聚合物中的特殊官能團發生物理化學的聚集，使得水性丙烯酸樹脂體系產生物理性的交聯，這種物理交聯的臨界固含量，比乳液粒子聚集的臨界固含量要低得多，就是說，這種交聯現象在水含量較高時就能發生，對體系帶來的增強效果比普通膠粒聚集的結果要提前，即體系的表干時間比一般水性丙烯酸乳液要快。納米樹脂成膜后，膜結構中含納米微相，使膜的硬度、光澤度及柔韌性比普通水性丙烯酸樹脂都有提高。
[0004]固化劑選取用聚合高羥甲基型部分甲醚化三聚氰胺樹脂，含有烷氧基甲基和羥甲基，還有極少量的亞氨基。由于烷氧基甲基主要是交聯反應的基團，需要較高溫度才能發生交聯反應，而羥甲基的反應活性大于烷氧基甲基，氨基樹脂中羥甲基含量的增加，可以提高固化反應速度和降低烘烤溫度，同時它含有極少量的亞氨基，可以減少自聚反應；低甲醚化氨基樹脂固化后形成的涂膜具有優異的耐乙醇性、硬度和光澤。
[0005]水性聚氨酯丙烯酸雜化體樹脂具有高硬度、相容性好、附著力優異，能提高漆膜的柔韌性、保色性、硬度、耐磨性及耐化學性。
[0006]增硬樹脂選用水性無機硅樹脂，高溫固化后，涂膜具有極高的硬度，可達6~9H，非常穩定，冷、熱交替變化下硬度相同。耐高溫，可在300~600°C條件下長期使用。膜面光亮、豐滿，耐磨、耐劃傷、耐化學腐蝕、耐紫外老化和熱老化，耐水、抗粘污性。
[0007]為了解決上面所述的技術問題，本發明采取以下技術方案:本發明涉及一種高硬度水性玻璃烤漆，其基本配方是:納米水性丙烯酸樹脂40%~60%、低甲醚化氨基樹脂7~15%、水性聚氨酯丙烯酸雜化體O~15%、增硬樹脂5~12%、顏料或著色劑0%~30%、基材潤濕劑0.1%~0.6%、密著劑0.2%~1.5%、酸催化劑0.2%~1%、成膜助劑2%~12%、消泡劑
0.1%~0.5%、抗劃流平劑0.1%~0.5%、增稠劑0.2%~1.0%、殺菌劑0.1%~0.3%、PH調節劑0.5%~5%、助溶劑2%~10%、去離子水2%~25%。
[0008]其中，水性丙烯酸樹脂選用玻璃化溫度較低的自交聯型、無甲醛的核殼共聚納米水溶性丙烯酸酯樹脂。
[0009]氨基樹脂選用聚合高羥甲基型部分甲醚化三聚氰胺樹脂。
[0010]增硬樹脂選用水性無機硅樹脂。
[0011]顏料或著色劑選用相容性好、耐高溫、耐老化性、環保、細度< 15μ的鈦白粉、碳黑、有機顏料、染料、透明顏料、珠光顏料、多角效應顏料和金屬顏料水性色漿中的一種或其組合。
[0012]密著劑選用含有氣基、雙氣基、甲基丙稀酸酷基、環氧基、乙烯基、氣化烷基等的娃氧燒偶聯劑的一種。
[0013]成膜助劑選用乙醇、異丙醇、丙二醇、仲丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、醇酯-12、丙二醇苯醚、二乙二醇丁醚的一種或其組合。
[0014]酸催化劑選用對甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基萘二磺酸的一種。
[0015]PH調節劑選取用氨水、三乙胺、三乙醇胺、N, N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一種。
[0016]本發明提出一種高硬度水性玻璃烤漆的制備方法，其制備工藝如下:按配方重量百分比計，把去離子水、潤濕劑、消泡劑混合攪拌均勻，加入水性丙烯酸樹脂、氨基樹脂、水性聚氨酯丙烯酸雜化體、水性無機硅樹脂，再加入成膜助劑、酸催化劑、流平劑、增稠劑、防沉劑、PH調節劑攪拌均勻，根據需要加入顏料或著色劑，補水、消泡、調到規定的粘度，制得一種高硬度水性玻璃烤漆。
[0017]本發明還提供一種高硬度水性玻璃烤漆的涂裝方法，包括以下步驟:涂裝前必須對底材進行清潔處理，用膩子填平縫隙和小孔，干燥后打磨平整；將水性玻璃烤漆涂刷、滾涂或噴涂到處理好的底材上，控制干膜厚度在8~12 μ m之間；在室溫放置5~15min或表干后；涂刷或噴涂第二道水性烤漆，控制干膜厚度在8~12 μ m之間；根據需要或噴涂膜的表面狀況決定是否噴第三道，控制干膜厚度10~50 μ m ;待表干后放在160~180°C的烘箱中供烤15~25min。
[0018]本發明制得的水性高硬度玻璃烤漆低V0C，對環境無污染，對操作人員無毒害，涂膜附著力強、柔韌性好及高硬度，優異的耐磨性、耐水性、耐醇性及耐鹽霧性，施工簡單，貯存穩定。本發明制成的漆膜硬度高達到5H以上，具有瓷釉膜的抗劃傷耐磨性能；制成的玻璃制品達到青花瓷、法朗彩釉瓷、白釉瓷的效果。廣泛用于酒瓶、香水瓶、玻璃制品、燈具、木器、金屬、塑料等制品的作表面保護裝飾用。
【具體實施方式】
[0019]高硬度水性玻璃烤漆按照表1的組分配方準備材料實施。
[0020]表1四個高硬度水性玻璃烤漆實施例組分配方
【權利要求】
1.一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:以重量百分比計，包括如下組分:納米水性丙烯酸樹脂40%~60%、低甲醚化氨基樹脂7~15%、水性聚氨酯丙烯酸雜化體O~15%、增硬樹脂5~12%、顏料或著色劑0%~30%、基材潤濕劑0.1%~0.6%、密著劑0.2%~1.5%、酸催化劑0.2%~1%、成膜助劑2%~12%、消泡劑0.1%~0.5%、抗劃流平劑0.1%~0.5%、增稠劑0.2%~1.0%、殺菌劑0.1%~0.3%、PH調節劑0.5%~5%、助溶劑2%~10%、去離子水2%~25%。
2.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的水性丙烯酸樹脂選用玻璃化溫度較低的自交聯型、無甲醛的核殼共聚納米水溶性丙烯酸酯樹脂。
3.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的氨基樹脂選用聚合高羥甲基型部分甲醚化三聚氰胺樹脂。
4.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的增硬樹脂選用水性無機硅樹脂。
5.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的顏料或著色劑選用相容性好、耐高溫、耐老化性、環保、細度< 15 μ的鈦白粉、碳黑、有機顏料、染料、透明顏料、珠光顏料、多角效應顏料和金屬顏料水性色漿中的一種或其組合。
6.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的密著劑選用含有氣基、雙氣基、甲基丙稀酸酷基、環氧基、乙烯基、氣化烷基等的硅氧烷偶聯劑的一種。
7.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的成膜助劑選用乙醇、異丙醇、丙二醇、 仲丁醇、正丁醇、卡必醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、醇酯-12、丙二醇苯醚、二乙二醇丁醚的一種或其組合。
8.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的酸催化劑選用對甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基萘二磺酸的一種。
9.如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的PH調節劑選取用氨水、三乙胺、三乙醇胺、N, N- 二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一種。
10.一種如權利要求1所述的一種高硬度水性玻璃烤漆的制備方法，其特征在于:所述的制備方法，其制備工藝如下:按配方重量百分比計，把去離子水、潤濕劑、消泡劑混合攪拌均勻，加入水性丙烯酸樹脂、氨基樹脂、水性聚氨酯丙烯酸雜化體、水性無機硅樹脂，再加入成膜助劑、酸催化劑、流平劑、增稠劑、防沉劑、PH調節劑攪拌均勻，根據需要加入顏料或著色劑，補水、消泡、調到規定的粘度，制得一種高硬度水性玻璃烤漆。
11.一種如權利要求1或10所述的一種高硬度水性玻璃烤漆的涂裝方法，其特征在于:所述的涂裝方法，包括以下步驟:涂裝前必須對底材進行清潔處理，用膩子填平縫隙和小孔，干燥后打磨平整；將水性玻璃烤漆涂刷、滾涂或噴涂到處理好的底材上，控制干膜厚度在8~12 μ m之間；在室溫放置5~15min或表干后；涂刷或噴涂第二道水性烤漆，控制干膜厚度在8~12 μ m之間；根據需要或噴涂膜的表面狀況決定是否噴第三道，控制干膜厚度10~50 μ m ;待表干后放在160~180°C的烘箱中烘烤15~25min。
【文檔編號】C09D175/14GK103937354SQ201310495873
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年1月17日
【發明者】許鈞強, 李傳才 申請人:深圳市萊莉雅環保科技有限公司