專利名稱：一種具有荷葉效果的塑膠涂料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及塑料涂料技術領域，具體涉及一種具有荷葉效果的塑膠涂料及其制備方法和應用。
背景技術：
隨著涂料業的發展，對于涂料漆膜的性能要求越來越高，漆膜的防污能力是一項新的考核指標。作為玩具行業，漆膜的高疏水性，一方面能提高其防污性能，另一方面可增加觀賞性和樂趣，滿足廣大玩具客戶的需求。目前，已有研究將有機硅憎水劑引入塑膠涂料中從而提高漆膜防污性，但是其成品無法兼顧附著力和憎水性兩個性能指標若漆膜的附著力高，則漆膜的憎水性及防污性能則不好；若漆膜的防污性能好，則其附著力又不夠。在塑膠涂料配方的設計中，最重要的一個內容就是根據性能要求，決定顏填料和基料的比例。顏料體積濃度(PVC)就是塑膠涂料配方中的一個重要參數，其定義為在涂料的干膜中顏料和體質顏料(填料)所占的體積比。當PVC為某值時，成膜劑剛好填滿顏料無規則緊密堆積所形成的空隙，此時的PVC被稱為臨界顏料體積濃度CPVC。CPVC是涂料配方中的一個重要技術指標當塑膠涂料配方的PVC值高于CPVC時，成膜物質不足以填充顏料堆積形成的空隙，涂層的物理及化學性能將出現一個轉折點。當塑膠涂料配方的PVC值低于CPVC時，基料不僅完全包裹了所有的顏料與填料， 而且多余的基料填滿了所有的空隙；塑膠涂料的保護功能來自于形成的堵塞了毛細孔的類似塑料薄膜的涂層，此種涂料可以很好地降低對外界液態水的吸收，但也阻礙了底材水蒸氣的逸出；由于漆膜不具有呼吸功能，底材的水汽很易在涂膜與底材之間形成累積而造成鼓泡等損壞；也由于有機聚合物中含有大量的親水性表面活性劑，也會對于漆膜表面的憎水性產生負面的影響。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種通過合理搭配原料配方中各組分的用量比，使得塑膠涂料配方的PVC接近CPVC，從而可兼顧漆膜附著力和防污性能的具有荷葉效果的塑膠涂料。本發明的另一個目的在于提供上述具有荷葉效果的塑膠涂料的制備方法。本發明的另一個目的在于提供上述具有荷葉效果的塑膠涂料在ABS塑膠材料或 HIPS塑膠材料等塑膠底材上的應用。本發明的上述目的是通過如下方案予以實現的本發明人通過研究發現，對于憎水的塑膠涂料體系，塑膠涂料配方的PVC值應接近或稍大于CPVC值，具體PVC值約在65 % 70%時，漆膜的性能可以達到一個較好的平衡，既漆膜的附著力高，穩定性好，且耐污性能好，因此，本發明人對塑膠涂料的原料配方進行了研究分析，不但研究摸索出合適的丙烯酸樹脂與有機硅憎水劑的用量比，而且對配方中所需的溶劑也進行了篩選，最終得到符合本發明要求的具有荷葉效果的塑膠涂料配方。一種具有荷葉效果的塑膠涂料，其原料配方是由如下質量百分比的各組分組成丙烯酸樹脂3 5%;有機硅憎水劑12 18%;流平劑0.3 1%;異丙醇10 12%;二丙酮醇10 20%;丙二醇甲醚醋酸酯 12 16%;丙酮9 16%;丁酮8 13%;乙酸丁酯11 15%。上述原料配方中，丙烯酸樹脂是主體樹脂，主要負責提供附著力，有機硅憎水劑的作用是提供漆膜憎水性，鑒于這兩種物質的特點，本發明人重點是通過大量方案設計和實驗數據分析后對丙烯酸樹脂和有機硅憎水劑的用量比進行優化，以其通過調整這兩個物質的用量，使得整個涂料配方的PVC接近或稍大于CPVC值，從而使得漆膜性能兼顧這兩種物質的特點，也就是使得漆膜的附著力和憎水性能夠達到一個較好的平衡；丙烯酸樹脂采用本領域技術人員制備塑膠涂料時常用的任何一種丙烯酸樹脂均可實現本發明，優選熱塑性丙烯酸樹脂，更加優選玻璃化溫度為60 100C，且分子量為75000 120000的熱塑性丙烯酸樹脂，如日本三菱的BR-113、日本三菱的MB-2952、帝斯曼的B725等等。；有機硅憎水劑采用本領域技術人員制備塑膠涂料時常用的任何一種有機硅憎水劑均可實現本發明。上述原料配方中，流平劑的加入可使得本發明塑膠涂料涂覆塑料基材后形成平整、光滑、均勻的漆膜；流平劑采用本領域技術人員制備塑膠涂料時常用的流平劑均可實現本發明，如有機硅流平劑、丙烯酸酯流平劑或有機氟流平劑等等。上述原料配方中，異丙醇的作用是平衡溶解力，二丙酮醇的作用是防止發白，丙二醇甲醚醋酸酯的作用是防止發白并調節揮發速度，丙酮的作用是提供溶解力及促進快速揮發，丁酮的作用是提供溶解力，乙酸丁酯的作用是提供溶解力及促進中速揮發，前述這些溶劑的選擇均是發明人通過試驗摸索后篩選出來的，利用這些溶劑的特點，優化這些溶劑在本發明原料配方中的用量，從而可很好地將這些溶劑的特點帶到本發明的塑料涂料中，使得本發明塑料涂料的性能更加完善。本發明的具有荷葉效果的塑膠涂料，其制備方法如下所示按照上述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度 ^ 25um,從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。本發明的具有荷葉效果的塑膠涂料，其附著力高、耐污性能好，漆膜的整體憎水效果好，而且穩定性好，可用于ABS塑膠材料或HIPS塑膠材料等塑膠底材上。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果1.本發明的塑膠涂料，其原料配方中丙烯酸樹脂和有機硅憎水劑的用量經過優化篩選后，可滿足涂料PVC值接近或者稍大于CPVC值的要求；而且相比于形成連續封閉膜的丙烯酸涂料，本發明的塑膠涂料是添加了有機硅憎水劑的高涂料的網狀結構，因此具有① 更好的可呼吸性和透氣性；②對顏、填料的充分包裹和增強連接；③更好的抗污能力；2.本發明的塑膠涂料，其原料配方不但對丙烯酸樹脂和有機硅憎水劑的用量進行了研究，而且還對配方中的各種溶劑進行了選擇，通過對多種本領域技術人員進行塑膠涂料制備時常用的溶劑進行篩選后，本發明人在配方中加入的幾種溶劑可賦予漆膜良好的物理性能；3.本發明的塑膠涂料，其漆膜整體憎水，水珠在漆膜上面滾動自如，無殘留和拖尾現象，漆膜的整體憎水效果好；此外，保證漆膜在塑膠上有足夠強的附著力，而且穩定性好。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步地描述，但具體實施例并不對本發明做任何限定。為了得到漆膜附著力好且漆膜憎水性好的具有荷葉效果的塑膠涂料，本發明人通過實施例1 5，重點對本發明具有荷葉效果的塑膠涂料的原料配方中丙烯酸樹脂和有機硅憎水劑的用量進行了優化。實施例1具有荷葉效果的塑膠涂料本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其原料配方是由如下質量百分比的各組分組成丙烯酸樹脂7%
有機硅憎水劑14%
流平劑0. 3 1% ；
異丙醇10 )12% ；
二丙酮醇10 乂 20% ；
丙二醇甲醚醋酸酯12 乂 16% ；
丙酮9 16% ；
丁酮8 13% ；
乙酸丁酯11 )15%。
上述丙烯酸樹脂為日本三菱的BR-113。本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其制備方法如下所示按照上述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度 ^ 25um,從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。實施例2具有荷葉效果的塑膠涂料本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其原料配方是由如下質量百分比的各組分組成丙烯酸樹脂5% ；有機硅憎水劑15% ；流平劑0. 3 1 % ；異丙醇10 12%;二丙酮醇10 20%;
丙二醇甲醚醋酸酯 12 16%;丙酮9 16%;丁酮8 13%;乙酸丁酯11 15%。上述丙烯酸樹脂為日本三菱的BR-113。本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其制備方法如下所示按照上述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度 ^ 25um,從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。實施例3具有荷葉效果的塑膠涂料本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其原料配方是由如下質量百分比的各組分組成丙烯酸樹脂4% ；有機硅憎水劑 16% ；流平劑0. 3 1%
異丙醇10 12%
二丙酮醇10 20%
丙二醇甲醚醋酸酯12 ‘ 16%
丙酮9 16% ；
丁酮8 13% ；
乙酸丁酯11 ‘ 15%。
上述丙烯酸樹脂為日本三三菱的BR-113。本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其制備方法如下所示按照上述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度 ^ 25um,從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。實施例4具有荷葉效果的塑膠涂料本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其原料配方是由如下質量百分比的各組分組成丙烯酸樹脂3.5% ；
有機硅憎水劑175% ；
流平劑0.3 ；
異丙醇10 12% ；
二丙酮醇10 20% ；
丙二醇甲醚醋酸酯12 16% ；
丙酮9廣 16% ；
丁酮8廣 13% ；
乙酸丁酯11 15%。上述丙烯酸樹脂為日本三菱的BR-113。本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其制備方法如下所示按照上述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度^ 25um,從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。實施例5具有荷葉效果的塑膠涂料本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其原料配方是由如下質量百分比的各組分組成上述丙烯酸樹脂為日本三菱的BR-113。本實施例的具有荷葉效果的塑膠涂料，其制備方法如下所示按照上述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度 ^ 25um,從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。實施例6性能測試采用本領域技術人員常用的性能測試方法，對實施例1 5的具有荷葉效果的塑膠涂料進行憎水性、附著力和耐污性等性能測試。1.測試方法(1)憎水性根據水珠與涂膜形成的接觸角，分為5個等級。1為最好，完全不潤濕；5為完全潤濕；(2)附著力0 1級，100%方格法；(3)耐沾污性依據GB9755-2001測試。2.測試結果實施例1 5的具有荷葉效果的塑膠涂料均具有一定的憎水性和附著力，其中，實施例1的塑膠涂料附著力好，但是憎水性差，實施例5的塑膠涂料憎水性好但是附著力差， 實施例2、3和4的塑膠涂料的憎水性和附著力都要比實施例1和5的要好。實施例3的塑膠涂料其附著力和憎水性最好，實施例2的附著力與實施例3的相同，但憎水性略差一點，實施例4的憎水性和實施例3相同，但附著力略差一點，但是，這三個實施例的塑膠涂料，其憎水性和附著力已經達到行業內要求的較好水平；這三個實施例的塑膠涂料其附著力1 2級，涂膜整體憎水，水珠在涂膜上面滾動自如，無殘留和拖尾現象，證明了有機硅憎水劑對顏料、填料的充分包裹，從而使涂膜具備了整體憎水效果，此外， 這三個實施例的儲藏穩定性也很好。丙烯酸樹脂有機硅憎水劑流平劑異丙醇二丙酮醇丙二醇甲醚醋酸酉丨丙酮丁酮乙酸丁酯
0. 3 10 12% 10 20% 12 16% 9 16% ； 8 13% ； 11 15%。
3% ； 21% ；
權利要求
1. 一種具有荷葉效果的塑膠涂料，其特征在于該塑膠涂料的原料配方是由如下質量百分比的各組分組成丙烯酸樹脂3 5% ；有機硅憎水劑12 --18%流平劑0. 3 異丙醇10 --12%二丙酮醇10 --20%丙二醇甲醚醋酸酯12 --16%丙酮9 16% ；丁酮8 13% ；乙酸丁酯11 --15%。
2.根據權利要求1所述一種具有荷葉效果的塑膠涂料，其特征在于所述丙烯酸樹脂為熱塑性丙烯酸樹脂。
3.根據權利要求2所述一種具有荷葉效果的塑膠涂料，其特征在于所述熱塑性丙烯酸樹脂為玻璃化溫度為60 100°C，且分子量為75000 120000的熱塑性丙烯酸樹脂。
4.根據權利要求3所述一種具有荷葉效果的塑膠涂料，其特征在于所述熱塑性丙烯酸樹脂為日本三菱的BR-113、日本三菱的MB-2952或帝斯曼的B725。
5.根據權利要求1所述一種具有荷葉效果的塑膠涂料，其特征在于所述流平劑為有機硅流平劑、丙烯酸酯流平劑或有機氟流平劑。
6.權利要求1 5所述任一項的一種具有荷葉效果的塑膠涂料的制備方法，其特征在于該制備方法為按照權利要求1所述原料配方稱取各組分，然后將各組分混合均勻后高速分散至細度< 25um，從而制備得到所需具有荷葉效果的塑膠涂料。
7.權利要求1 5所述任一項的一種具有荷葉效果的塑膠涂料在ABS塑膠材料或HIPS 塑膠材料上的應用。
全文摘要
本發明公開一種具有荷葉效果的塑膠涂料及其制備方法和應用，該塑膠涂料的原料配方，按質量百分比計算，是由3～5％的丙烯酸樹脂、12～18％的有機硅憎水劑、0.3～1％的流平劑、10～12％的異丙醇、10～20％的二丙酮醇、12～16％的丙二醇甲醚醋酸酯、9～16％的丙酮、8～13％的丁酮和11～15％的乙酸丁酯組成。本發明的具有荷葉效果的塑膠涂料，其漆膜整體憎水，水珠在漆膜上面滾動自如，無殘留和拖尾現象，漆膜的整體憎水效果好，漆膜在塑膠上有足夠強的附著力，穩定性好，可用于ABS塑膠材料或HIPS塑膠材料等塑膠底材上。
文檔編號C08J7/04GK102181213SQ20111008162
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月1日 優先權日2011年4月1日
發明者葉鳳麒, 朱振亞 申請人:中山永輝化工有限公司