一种铁木通用水性仿石幻彩漆磁的研制

丘子范,冯星俊,邹肖平

(广东伊思曼新材料科技股份有限公司,顺德, 528303.)

摘要:研发了一种铁木通用水性仿石幻彩磁漆,包括甲组份、乙组份和化石剂,甲组份主要由以下原料制成:水性聚氨酯分散体、自交联苯丙聚合物、改性丙烯酸核壳乳液、改性环氧硅烷、成膜剂硫酸钡、功能性助剂、其它助剂和水;乙组份主要由以下原料制成:色精颜料;化石剂主要由以下原料制成:丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇和水。该铁木通用水性仿石幻彩磁漆在金属基材和木器基材上形成高耐候性仿石幻彩效果涂层,丰富两种基材表面装饰效果,可降低陶瓷仿石釉面烧制能耗和减少天然石材的开采和二次污染,环保,低节能,硬度好,丰满度高,耐污渍,金属基材和木器底材均可通用,成本适中。

关键词: 铁木通用;水性仿石幻彩磁漆

Preparation of an iron-wood general-purpose water-based stone-like magic color paint

Qiu Zifan, Feng Xingjun, Zou Xiaoping

(Guangdong Eastman new material Polytron Technologies Inc, Shunde, 528303) 

Abstract:A general water-based imitation stone enamel paint has been developed, including component A, component B and fossil agent. Component A is mainly made from the following raw materials: waterborne polyurethane dispersion, self-cross biphenyl propyl polymer, modified acrylic core-shell emulsion, modified epoxy silane, film-forming agent, barium sulfate, functional auxiliaries, other auxiliary agents; component B is mainly made from the following raw materials: color essence, pigment; fossil agent is mainly made from the following raw materials: propylene glycol methyl acetate, ethanol and water. This iron wood universal waterborne imitation stone magic enamel coating forms high weathering resistance imitation stone magic color effect coating on metal substrate and wood substrate, enriches the surface decoration effect of two substrates, can reduce the energy consumption of ceramic imitation stone glaze firing and reduce the mining and secondary pollution of natural stone, environmental protection, low carbon energy saving, good hardness, high fullness, stain resistance, metal substrate and wood substrate can be universal and moderate cost..

Keywords:General purpose of iron and wood; waterborne stone-imitating magic color magnetic paint

0 引言

磁漆涂料作为一种装饰材料,其装饰性的要求和环保性能也越来越高,作为磁漆装饰材料,传统的溶剂型醇酸类、PU类的磁漆涂料,产品配方和工艺都很成熟,产品性能也是能满足较高的需求,主要表现在丰满度好,硬度较高,防锈性能和耐候性能好,且不易失光泽,但由于其含有大量挥发性有机物(VOC),对大气污染和施工人员的健康都带来一定的危害,受国家相关的环保政策限制越来越明显。而水性醇酸类磁漆涂料,虽然可用水稀释来施工,但目前其漆膜性能与传统的溶剂型磁漆涂料比还是有较明显的差距,主要表现在防锈性能和耐候性较差,丰满度和硬度均一般,干燥速度很慢,容易失光,由于此类改性产品配方中醇酸树脂合成时采用大量的溶剂,产品中含有较多的挥发性有机物(VOC),所以称为假水性磁漆。另外这两类磁漆涂料大都是平面的普通效果涂装,不带有仿石幻彩的效果涂装。现有技术中也有不少专利或文献公开了一些双组份水性木器涂料及其生产方法,但这些专利中的涂装效果,大都只是满足环保性能和漆膜的一些基本物理性能指标,其他特殊附加功能还不是很理想,且成本高,此外,这些涂料大多也没有同时铁木通用和附加复合功能如仿石幻彩、抗霉菌等特点,尚不能兼顾性能和仿石幻彩、抗霉菌等性能。

本研究的目的在于提供一种铁木通用水性仿石幻彩磁漆,该铁木通用水性仿石幻彩磁漆能在金属基材和木器基材上形成高耐候性仿石幻彩效果涂层,丰富两种基材表面装饰效果,可降低陶瓷仿石釉面烧制能耗和减少天然石材的开采和二次污染,具有环保,低碳节能,硬度好,丰满度高,耐污渍,金属基材和木器底材均可通用等特点,同时不含有甲醛等有机废气,健康环保。,该方法工艺简单,成本合理,每公斤的费用可以较同类产品可降低2~3元。

1 试验部分

1.1 试验原料

一种铁木通用水性仿石幻彩磁漆,其特征是:包括甲组份、乙组份和化石剂,所述甲组份、乙组份和化石剂的质量份配比为100:5~10:20~30,

水性聚氨酯分散体购自银洋树脂有限公司生产的水性聚氨酯分散体;自交联苯丙聚合物为水性苯丙共聚乳液,购自巴德富(中国)化学公司;改性丙烯酸核壳乳液购自台湾超鸿科技有限公司;改性环氧硅烷为佛山市普加化工有限公司;成膜助剂为二丙二醇甲醚(DPM)和二丙二醇丁醚(DPNB);改性超细硫酸钡为佛山市兴集粉体材料有限公司生产的5000目经过复合改性包膜的超细硫酸钡;功能性助剂包括防霉杀菌剂、防锈剂和耐腐蚀剂等中的一种或几种;其它助剂包括消泡剂润湿剂增稠剂分散剂流平剂和防冻剂中的一种或几种;色精为纯水性色精,所述的颜料为珠光颜料;丙二醇甲醚醋酸酯为江苏华仑化工有限公司生产的丙二醇甲醚醋酸酯PMA环保溶剂;乙醇为广东茂名天蓝化工有限公司生产的环保溶剂等。均为工业品。

1.2 涂料的配制                                                          

该铁木通用水性仿石幻彩磁漆,其特征是:包括甲组份、乙组份和化石剂,所述甲组份、乙组份和化石剂的质量份配比为100:5~10:20~30。其中甲组份由以下质量百分含量的原料制成:水性聚氨酯分散体 25~35%,自交联苯丙聚合物25~35%, 改性丙烯酸核壳乳液15~20%, 改性环氧硅烷 2~4%,成膜剂 2~4%, 硫酸钡 5~10%, 功能性助剂1.5~3%,其它助剂 2.5~5%, 余量为水,甲组份中各原料的质量百分含量之和为100%;乙组份由以下质量百分含量的原料制成:色精 70~80%,颜料20~30%;乙组份中各原料的质量百分含量之和为100%。化石剂主要由以下质量百分含量的原料制成:丙二醇甲醚醋酸酯 10~20%, 乙醇 30~50%, 余量为水,化石剂各原料的质量百分含量之和为100%  制备方法有以下步骤:

(1)制备甲组份:按上述用量关系, 选取水性聚氨酯分散体、自交联苯丙聚合物、改性丙烯酸核壳乳液、改性环氧硅烷和成膜助剂,加入其它助剂和部分水,中低速搅拌后,加入硫酸钡,中高速搅拌后,加入功能性助剂和剩余的水,低速搅拌后,制得甲组份;

(2)制备乙组份:按上述用量关系,将色精和颜料低速搅拌后,制得乙组份;

(3)配制化石剂:按上述用量关系,先取丙二醇甲醚醋酸酯和乙醇,加入部分水,低速搅拌后,加入剩余的水中,制成化石剂;

(4)按上述用量关系,选取甲组份、乙组份和化石剂,先将化石剂加入乙组份中搅匀,再将二者的混合物加入甲组份中充分搅匀,静置后即制得铁木通用水性仿石幻彩磁漆。

木通用水性仿石幻彩磁漆的制备方法,其特征是:步骤(1)中和步骤(3)中部分水的用量占该步骤水总质量的60~70%;步骤(1)中中低速搅拌时转速为400~600转/分钟,搅拌时间为5~10分钟,中高速搅拌时转速为1000~1200转/分钟,搅拌时间为25~30分钟;步骤(1)~步骤(3)中低速搅拌时转速为300~500转/分钟,搅拌时间为10~15分钟。

2 实验结果与讨论

2.1 常规性能

采用本领域常规的检测方法检测该水性仿石幻彩磁漆的常规理化性能,具体指标如表1所示。

表1水性仿石幻彩磁漆和涂膜的常规性能

1.jpg

2.jpg

从表1中可以看出,本发明制备的水性仿石幻彩磁漆的各项性能指标均达到或优于行业标准HG/T 4758-2014。

2.2 抗菌性能试验

涂料应用测试(一):将按照上述制成的水性仿石幻彩磁漆,经相关的检测,所检验的样品抗菌性能检验结果符合国家行业标准HG/T 3950-2007《抗菌涂料》(Ⅰ级)中规定的要求,具体检测结果见下表2。

表2水性仿石幻彩磁漆抗菌性能

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备注:Ⅰ类:具有装饰功能的涂覆材料

从表2测试对比结果可以得出以下结论:用该涂料与市场同行在销售的水性木器磁漆样品相比,因为添加了适量的英国海名斯特殊化学公司生产的型号为MB-16的杀菌防霉剂的特殊功能助剂的新配方,使得涂料具备了抗菌性能,抗菌净化效果持久性好,而普通的水性木器磁漆样品由于没有添加可以抗菌功能性原材料,则不具备这种抗菌性能。

2.3 仿石幻彩效果和铁木通用测试

涂料应用测试(二):用毛刷分别在0.3 m3实验木器底板和金属底材具体如图1中所示,整个外表面涂布上述制成的的水性仿石幻彩磁漆2道,每道重涂时间为6-8小时,涂层干膜1-2mm,常温养护7天后,水性仿石幻彩磁漆在木器底板和金属基材基材的仿石幻彩效果前后对比见图1和图2中所示。经相关的施工测试对比,仿石幻彩性能和铁木通用性能的具体检测结果见下表3。

6.jpg

图1:金属基材和木器底材的施工前图片

  4.png

图2:金属基材和木器底材的施工后图片

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表3水性仿石幻彩磁漆仿石幻彩性能

备注:评分标准采取5分制,最高得分为5分,最低得分为0分。

从表3测试对比结果可以得出以下结论:用该新涂料与市场同行在销售的水性磁漆样品相比,在仿石幻彩性能对比上,因为添加了自主研发的化石剂配合乙组份中的水性色精和珠光颜料在实际施工过程中达到仿石幻彩的逼真效果的新配方,而普通的水性磁漆样品由于没有添加化石剂和乙组份,则不具备这种仿石幻彩性能

3 结论

综上所述,本研制的一种铁木通用水性仿石幻彩磁漆,包括甲组份、乙组份和化石剂,甲组份主要由以下原料制成:水性聚氨酯分散体、自交联苯丙聚合物、改性丙烯酸核壳乳液、改性环氧硅烷、成膜剂、硫酸钡、功能性助剂、其它助剂和水;乙组份主要由以下原料制成:色精、颜料;化石剂主要由以下原料制成:丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇和水。该铁木通用水性仿石幻彩磁漆在金属基材和木器基材上形成高耐候性仿石幻彩效果涂层,丰富两种基材表面装饰效果,可降低陶瓷仿石釉面烧制能耗和减少天然石材的开采和二次污染,环保,低碳节能,硬度好,丰满度高,耐污渍,金属基材和木器底材均可通用,成本适中,每公斤的费用可以较同类产品可降低2~3元。因此所制备铁木通用水性仿石幻彩磁漆具有很高的性价比优势,我公司推出该类型产品并实现小批量生产,赢得客户一致好评。

参考文献:

[1] 朱广军. 涂料新产品与新技术[M]. 江苏科学技术出版社,2000.

[2] 涂料工艺编委会.涂料工艺(第二版)[M].化学工业出版社,1996.

[3] 张玉龙,庄建兴. 水性涂料配方精选(第三版) [M]. 化学工业出版社,2017.


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