一种高分子全天候不沾乳胶漆涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高分子全天候不沾乳胶漆涂料及其制备方法。该涂料由成膜物质47％(重量)、溶剂18％(重量)、涂料助剂9.5％(重量)和颜、填料25.5％(重量)四大组原材料，通过将成膜物质加热溶解，然后搅拌并加入乳化剂进行乳化，再加入溶剂、涂料助剂进行砂磨，最后经打浆、搅拌、过滤三道工序并测试粘度而制成。其中成膜物质由油水两性丙烯酸树脂、天然橡胶、石蜡和硬脂酸组成，溶剂为异丙醇。本发明高分子全天候不沾乳胶漆涂料制备方法科学合理，易于实施，是一种具有多重功能、环保、经济的优质涂料，可广泛用于室外水泥电线杆、铁质栏杆围墙、墙面砖等以及各种容易被酸、碱、油、水腐蚀的化工企业厂房、车间墙壁或设备、管道上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成树脂涂料及其制备方法，更具体地说涉及一种由丙烯酸树脂为主要成膜物质的内外墙涂料及其制备方法。

背景技术

涂料是一种施工方便、价格低廉、效果明显、附加价值率高的化工产品。它不仅具有使建筑、船舶、机械等的表面防止锈蚀，延长使用寿命之功能，还有装饰环境给人以美的享受或醒目标记的功能，随着科技的不断发展，涂料逐步成为一种专用性强的精细化学产品。

现有的广泛使用的水性涂料(如水性立邦漆)、溶剂性涂料(如弹性丙烯酸涂料)性能普通，存在以下缺陷：

缺陷一：没有不沾性和防水性，不干胶、化学胶水贴(如到处可见的贴于电线杆等建筑物上的“黑色小广告”)上去后剥离困难、水性笔写过后无法擦除，影响美观且清洁强度大；

缺陷二：耐酸碱性不强，防腐性能不高，因而不耐各种化学气体的腐蚀，碰到化学气体跑、冒、滴、漏，轻则起皮脱落，重则造成墙面水泥基础疏松，引发安全事故，不适合化工企业的厂房车间使用；

缺陷三：因其防水性不强，且不能遇水即干、浸在水中自干，所以对施工气候条件有特殊要求：施工前后2时内不能下雨，造成施工上的不方便。

因此，如果能提供一种不沾、防水、耐酸、耐碱，施工方便的涂料将能彻底解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一是要解决下述三个技术问题：

本发明要解决的第一个技术问题是要提供一种不沾、防水的涂料，达到不干胶、化学胶水贴上去后能完整剥离，水性笔写过后用水擦即能干净的效果，使城市清洁、美观，并大幅度降低保洁人员工作强度，以解决前述缺陷一。

本发明要解决的第二个技术问题是要同时提供一种耐酸、耐碱的防腐涂料，使厂房、车间经久耐用，以解决前述缺陷二。

本发明要解决的第三个技术问题是要同时提供一种耐水，能遇水即干、浸在水中自干，从而能全天候使用的涂料，以解决前述缺陷三。

本发明的另一个目的是提供一种上述涂料的制备方法。

本发明为解决技术问题，挑选已改性成为亲水、亲油双重性的丙烯酸树脂，具有耐酸碱、耐水、耐老化、阻燃、不粘性的化工原材料，以及油水二用的涂料助剂，采用有机颜料和涂料二者合一的工艺过程，经过反复地实验，研制出这样一种高分子全天候不沾乳胶漆涂料，它由成膜物质、溶剂、涂料助剂和颜、填料组成，其组成成分的重量百分比为：成膜物质∶溶剂∶涂料助剂∶颜、填料＝47％∶18％∶9.5％∶25.5％。其特征在于：成膜物质由油水两性丙烯酸树脂、天然橡胶、石蜡和硬脂酸组成，溶剂为异丙醇。选用油水两性丙烯酸树脂是利用其乳化的反应机理。通俗的讲，乳化即水包油，或油包水的过程，就好比燃烧过程中的蜡烛，烛油滴到水中，必立即凝聚浮在水中。经乳化而包覆好的本发明涂料滴到水中和烛油滴到水中是同一现象，因此，本发明的产品能够遇水即干。在研制的过程中，水油包覆的程度根据涂层表面聚水成珠的形状而定。提高了产品的耐水性，从而相应增强其耐酸、耐碱性；其次，天然橡胶具有耐水、耐酸、耐碱、耐磨的性能，同时又能增加涂料的亮度。石蜡和硬脂酸都具有阻燃、耐酸碱、不沾的特性。选用异丙醇为溶剂，是利用异丙醇是亲水溶剂这一特性，涂层中的异丙醇在水中被四周的水慢慢吸收，在此过程中，涂层中含有的油和脂，是不亲水的，也就是拒水的，所以它们在水中好比一扇门，只允许异丙醇的跑出，决不允许水进入，当异丙醇被周围的水吸收完，涂层也就自干了，因此，本发明的产品能够浸水自干。此外，异丙醇无毒且价格低廉，符合健康、环保与经济的社会需要。

该高分子全天候不沾乳胶漆涂料的成膜物质的重量组成比例为：油水两性丙烯酸树脂∶天然橡胶∶石蜡∶硬脂酸＝40∶1∶3∶3。

该高分子全天候不沾乳胶漆涂料的涂料助剂的重量组成比例为：消泡剂∶乳化剂∶紫外线吸收剂∶抗静电剂∶偶联剂∶保湿剂∶流平剂＝4∶1∶1∶(0.5～1)∶(0.5～1)∶(1～1.5)∶(0.5～1)。

该高分子全天候不沾乳胶漆涂料的涂料助剂在具体选择上消泡剂为磷酸三丁酯，乳化剂为硅油，偶联剂为钛酸酯偶联剂，保湿剂为甘油，流平剂为丙烯酸。

该高分子全天候不沾乳胶漆涂料的颜、填料的重量组成比例为：钛白粉∶轻钙∶有机硅空心微珠∶水性色浆＝12∶8∶5∶0.5。

表1详细显示了高分子全天候不沾乳胶漆涂料中各组成原材料的名称、具体作用和重量百分比。

表1

组成原材料名称在本发明产品中的作用    重量(％)成膜物质丙烯酸树脂附着力    40天然橡胶耐水、耐碱、增亮、光洁    1石蜡耐水、耐碱、阻燃、不沾    3硬脂酸耐水、耐碱、阻燃、不沾    3溶剂异丙醇稀释、催干    18涂料助剂消泡剂(磷酸三丁酯)消泡、不沾、乳化    4乳化剂(硅油)油水包覆    1紫外线吸收剂抗老化    1抗静电剂抗静电、防沾污    0.5～1偶联剂(钛酸酯)抗凝聚、无机和有机互联    0.5～1保湿剂(甘油)调节干燥速度、防沾、保湿    1～1.5流平剂(丙烯酸)流平作用    0.5～1颜、填料钛白粉遮盖力    12轻钙填充、防沉    8有机硅空心微珠填充、耐酸碱、增硬、隔音    5水性色浆着色    0.5

制备本发明的高分子全天候不沾乳胶漆涂料的方法，依次由以下步骤组成：

a)将油水两性丙烯酸树脂在搪玻璃锅中加热至55℃，使树脂变薄；

b)将石蜡和硬脂酸分别在搪玻璃锅中加热至80℃～90℃，使全部溶解；

c)加热后的丙烯酸树脂在搅拌状态下慢慢加入天然橡胶，然后将溶解好的石蜡和硬脂酸依次慢慢加入，之后将磷酸三丁酯、硅油加入，搅拌半小时；

d)将70％的异丙醇加入，温度控制在30℃～35℃，加入钛白粉、轻钙、有机硅空心微珠、钛酸酯偶联剂、紫外线吸收剂和抗静电剂，砂磨4～5小时，至细度达到20μm以下；

e)在高速打浆的状态下，加入水性色浆、甘油、丙烯酸及余下的异丙醇(30％)，搅拌、过滤，并测试粘度(40s左右)即得成品。

本发明的高分子全天候不沾乳胶漆涂料可采用常规涂覆方法进行涂覆，遇水即干、浸水自干，对施工时间、施工前后的气候条件无特殊要求，且无需如现有水性、溶剂性涂料一样涂刷隔碱底涂一道，施工便捷。而且不干胶、化学胶水贴上后，能轻松地完整剥离，滴水成珠，不渗水。同时还能长期耐酸、耐碱、耐水。因而本发明的高分子全天候不沾乳胶漆涂料制备方法科学合理，易于实施，是一种具有多重功能、环保、经济的优质涂料，可广泛用于室外水泥电线杆、铁质栏杆围墙、墙面砖等以及各种容易被酸、碱油、水腐蚀的化工企业厂房、车间墙壁或设备、管道上。

具体实施方式

下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。

在以下实施例和对比例中，用不干胶、化学胶水测试涂料的不粘性，用不同浓度的NaOH溶液测试涂料的耐碱性，用HCL溶液测试涂料的耐酸性。

实施例

按照表1中的重量百分比准备好制备本发明产品的十六种原材料。

首先将油水两性丙烯酸树脂在搪玻璃锅中加热至55℃，使树脂变薄；将石蜡和硬脂酸在搪玻璃锅中加热至80℃～90℃，使全部溶解；

然后，加热后的丙烯酸树脂在搅拌状态下将天然橡胶慢慢加入，将溶解好的石蜡和硬脂酸依次慢慢加入，之后将磷酸三丁酯、硅油加入，搅拌半小时；

其次，将准备好的异丙醇的70％加入，温度控制在30℃～35℃，再加入钛白粉、轻钙、有机硅空心微珠、钛酸酯偶联剂、紫外线吸收剂和抗静电剂，砂磨4～5小时，至细度达到20μm以下；

最后，在高速打浆的状态下，加入水性色浆、甘油、丙烯酸及余下的异丙醇(30％)，搅拌、过滤，并测试粘度(40s左右)即得到本发明产品。

对本发明产品进行不沾性、耐酸性、耐碱性、耐水性、防水性等测试，测试结果见表2。

表2

检验项目名称    单位    技术要求  检验结果容器中状态    /    无硬块，搅拌后呈均匀状态  符合施工性    /    刷涂二道无障碍  符合耐水性    /    96h无异常  符合耐碱性    /    48h无异常  符合耐酸性    /    48h无异常  符合耐洗刷性    次    ≥2000  通过3000耐人工老化性    /    600h不起泡、不剥落、无裂纹  符合粉化    级    ≤1  0变色    级    ≤2  0涂层耐温变性    /    5次循环无异常  符合粘贴纸试验    /    /  易完整剥离滴水试验    /    /  成珠状，无渗透现象

对比例

现有的水性、溶剂性涂料，在此选用水性立邦漆和弹性丙烯酸涂料。

对对比例及本发明产品进行不沾性、耐酸性、耐碱性、耐水性、防水性等测试，实验结果见表3。

表3

  名称  现有的水性、溶剂性涂料    本发明产品  不沾性  拉不下    完整剥离  耐碱性  5％NaOH 48小时无异常    30％NaOH 196小时无异常  耐酸性  无    20％HCL 600小时无异常

  耐水性浸水96小时无异常    涂层遇水即干，浸在水中自干  防水性无    涂层滴水成珠，无水渗性  墙面要求需涂刷隔碱底涂一道    无需底涂  施工要求施工前后2小时内不能下雨    无特殊要求  属性单一性    亲油，亲水，双重性

由上述表3对现有水性、溶剂性涂料和本发明产品的不沾性、耐酸性、耐碱性、耐水性、防水性等的测试数据说明，无论在单一性能上，还是在综合性能上，本发明的高分子全天候不沾乳胶漆涂料都明显优于对比例中的现有水性、溶剂性涂料，是一种具有多重功能、环保、经济的优质涂料。