一種水性丙烯酸樹脂涂料及其制備方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種涂料，特別是涉及一種水性丙烯酸樹脂涂料及其制備方法。
【背景技術】：
[0002] 目前，傳統溶劑型涂料在生產和使用過程中所釋放的有機揮發性物質（V0C)產生 的污染已被排在汽車之后，列為城市主要的污染源，因此作為溶劑型涂料替代品之一的水 性涂料，已受到世界各國的重視。水性涂料是以水作為溶劑或分散介質的涂料，最早的商品 化水性涂料是在20世紀30年代出現的。基于其對環境的相容性和保護性，并具有節省資 源、節約能源的優點，水性涂料產品很快就被市場接受，并逐漸發展擴大。日本、美國1986 年水性涂料分別占涂料總銷售量的18%和22%，英國1995年水性涂料產量占全國涂料總 產量的15%，我國從20世紀60年代開始研究水性涂料，目前的市場占有率雖然不是很高， 但卻具有廣闊的發展前景。
[0003] 可用作水性涂料基料的樹脂包括醇酸、環氧、丙烯酸、聚氨酯和聚酯樹脂，另需添 加劑，如助溶劑、乳化劑、成膜助劑、增稠劑、消泡劑、催干劑、防霉殺菌劑、緩蝕劑等。其中， 水性丙烯酸樹脂涂料具有卓越的耐候、耐化學藥品性，優良的保色性和附著力，具有高光澤 和持久性，廣泛用于汽車、家電、金屬制品等的表面保護和裝飾。不過，在用于保溫杯外表面 時，普通的水性丙烯酸樹脂涂料存在耐沖擊性、耐磨性和耐刮傷性不夠理想的問題。
[0004] 例如，公開號為CN102993867A、公開日為2013. 03. 27、申請人為安徽西格爾涂料 科技有限公司的中國專利申請公開了"一種保溫杯水性環保變色涂料的制備方法"，其特征 在于：其各原料組分的重量比例為：水性丙烯酸樹脂35-45、乙二醇單丁醚4-6、正丁醇4-6、 變色粉4-6、甘油1-2、擴散劑MF 1-2、硅烷偶聯劑Z6040 0. 2-0. 3、二甲基硅油0. 20-0. 30、 去離子水40-45。將此涂料覆于保溫杯外壁，注入熱水前為黑色杯身，杯中倒入20度以上 的熱水后，圖案顯現，冷卻復原。瞬間的變幻，神秘與驚喜立顯，傳遞出無限趣味、愛和歡樂。 然而，該涂料同樣存在耐沖擊性、耐磨性和耐刮傷性不夠理想的問題。
【發明內容】
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[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種水性丙烯酸樹脂涂料，其具有較好的耐沖擊 性、耐磨性和耐刮傷性。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
[0007] -種水性丙烯酸樹脂涂料，按重量份計，由以下組份制成：丙烯酸樹脂30~40份， 填料10~15份，偶聯劑2~4份，顏料1~4份，分散劑0· 2~0· 8份，溶劑20~25份， 防閃銹劑〇. 3~0. 8份，防沉劑1~2份，水性聚氨酯6~12份，P⑶L 8~10份，多孔粉 石英10~15份。
[0008] 優選地，本發明所述丙烯酸樹脂為水性環氧改性丙烯酸樹脂。
[0009] 優選地，本發明所述填料為玻璃微珠或粉煤灰微珠。
[0010] 優選地，本發明所述偶聯劑為硅氧烷偶聯劑。
[0011] 優選地，本發明所述顏料為金紅石型納米二氧化鈦。
[0012] 優選地，本發明所述分散劑為聚羧酸鹽。
[0013] 優選地，本發明所述溶劑為去離子水。
[0014] 優選地，本發明所述防閃銹劑為有機螯合物類防閃銹劑。
[0015] 優選地，本發明所述防沉劑為聚酰胺蠟。
[0016] 本發明要解決的另一技術問題是提供上述水性丙烯酸樹脂涂料的制備方法。
[0017] 為解決上述技術問題，技術方案是：
[0018] -種水性丙烯酸樹脂涂料的制備方法，其步驟如下：
[0019] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩，然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘，得到細度為800目的多孔粉石英粉備用，球磨時介質物料比為2:1，礦漿濃度為65 %，球 磨介質為玻璃球；
[0020] (2)將YDH550加入乙酸水溶液中，水解1小時后得到改性溶液，將步驟⑴制得的 多孔粉石英粉與等重量的氨水混合，調節ph值為8,110°C下預熱3小時脫除水分，加入改性 溶液中，ll〇°C下超聲攪拌3小時，移至烘箱中110°C下干燥5小時，得到改性多孔粉石英備 用；
[0021] (3)按配方稱取各組分，將填料、偶聯劑、顏料、步驟（2)制得的改性多孔粉石英 粉以及一半的溶劑混合，加熱至60°C，800r/min速度下攪拌均勻后，用砂磨機研磨至細度 < 30 μπι，得到混合料，將丙烯酸樹脂、分散劑、防閃銹劑、防沉劑、水性聚氨酯、PCDL以及剩 余的溶劑加入混合料中，加熱至70°C，900r/min速度下攪拌均勻，得到水性丙烯酸樹脂涂 料。
[0022] 由上可見，與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0023] 1)PCDL是聚碳酸酯二醇的英文簡寫，其分子結構比較規整，不含有酯鍵，具有很好 的彈性、柔韌性，與丙烯酸樹脂基體可形成強度較好的共混，在涂料受到外力沖擊時，柔性 較好的PCDL分子鏈段可有效吸收消耗沖擊能量，大大減少外力沖擊對丙烯酸樹脂基體造 成的破壞，從而有效提高涂料的耐沖擊性；此外，PCDL還有特別的彈性觸感，在受到外力刮 擦時會形成錯位，避免涂料受到刮擦外力的直接作用，從而有效提高涂料的耐刮傷性。
[0024] 2)多孔粉石英是一種火山沉積巖，其硬度比丙烯酸樹脂基體高很多，具有很好的 耐磨性能，不過其表面極性較高，容易團聚，而且表面存在很多的羥基，導致其表面呈較強 的親水疏油性，使其在丙烯酸樹脂基體中不能均勻分散，與基體之間的結合也較差，因而本 發明通過YDH550對其進行改性，YDH550是γ -氨丙基三乙氧基硅烷的英文簡寫，其水解 后產生了硅羥基，可與多孔粉石英表面的羥基發生鍵合反應，大大減少了羥基數量，將多孔 粉石英表面的親水疏油性變成了疏水親油性，使其能均勻分散于基體內并形成界面強度較 高的結合，在涂料受到磨損作用時，基料受到的磨損被大大減少，取而代之的是多孔粉石英 承受大部分磨損，而由于多孔粉石英的耐磨性能較好，因此涂料整體受到的磨損被大幅度 減少，耐磨性得到了較大的提高。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0026] 實施例1
[0027] 水性丙烯酸樹脂涂料，按重量份計，由以下組份制成：水性環氧改性丙烯酸樹脂 35份，玻璃微珠12份，硅氧烷偶聯劑2份，金紅石型納米二氧化鈦4份，聚羧酸鹽0. 5份，去 離子水24份，有機螯合物類防閃銹劑0. 3份，聚酰胺蠟1. 2份，水性聚氨酯7份，P⑶L 9. 5 份，多孔粉石英15份。
[0028] 其制備方法的步驟如下：
[0029] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩，然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘，得到細度為800目的多孔粉石英粉備用，球磨時介質物料比為2:1，礦漿濃度為65 %，球 磨介質為玻璃球；
[0030] (2)將YDH550加入乙酸水溶液中，水解1小時后得到改性溶液，將步驟（1)制得的 多孔粉石英粉與等重量的氨水混合，調節ph值為8,110°C下預熱3小時脫除水分，加入改性 溶液中，ll〇°C下超聲攪拌3小時，移至烘箱中110°C下干燥5小時，得到改性多孔粉石英備 用；
[0031] (3)按配方稱取各組分，將玻璃微珠、硅氧烷偶聯劑、金紅石型納米二氧化鈦、步驟 (2)制得的改性多孔粉石英粉以及一半的去離子水混合，加熱至60°C，800r/min速度下攪 拌均勻后，用砂磨機研磨至細度< 30 μ m，得到混合料，將水性環氧改性丙烯酸樹脂、聚羧酸 鹽、有機螯合物類防閃銹劑、聚酰胺蠟、水性聚氨酯、PCDL以及剩余的去離子水加入混合料 中，加熱至70°C，900r/min速度下攪拌均勻，得到水性丙烯酸樹脂涂料。
[0032] 實施例2
[0033] 水性丙烯酸樹脂涂料，按重量份計，由以下組份制成：水性環氧改性丙烯酸樹脂 40份，玻璃微珠10份，硅氧烷偶聯劑3. 5份，金紅石型納米二氧化鈦2. 5份，聚羧酸鹽0. 3 份，去離子水22份，有機螯合物類防閃銹劑0. 5份，聚酰胺蠟1. 5份，水性聚氨酯9份，PCDL 8份，多孔粉石英13份。
[0034] 其制備方法的步驟如下：
[0035] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩，然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘，得到細度為800目的多孔粉石英粉備用，球磨時介質物料比為2:1，礦漿濃度為65 %，球 磨介質為玻璃球；
[0036] (2)將YDH550加入乙酸水溶液中，水解1小時后得到改性溶液，將步驟（1)制得的 多孔粉石英粉與等重量的氨水混合，調節ph值為8,110°C下預熱3小時脫除水分，加入改性 溶液中，ll〇°C下超聲攪拌3小時，移至烘箱中110°C下干燥5小時，得到改性多孔粉石英備 用；
[0037] (3)按配方稱取各組分，將玻璃微珠、硅氧烷偶聯劑、金紅石型納米二氧化鈦、步驟 (2)制得的改性多孔粉石英粉以及一半的去離子水混合，加熱至60°C，800r/min速度下攪 拌均勻后，用砂磨機研磨至細度< 30 μ m，得到混合料，將水性環氧改性丙烯酸樹脂、聚羧酸 鹽、有機螯合物類防閃銹劑、聚酰胺蠟、水性聚氨酯、PCDL以及剩余的去離子水加入混合料 中，加熱至70°C，900r/min速度下攪拌均勻，得到水性丙烯酸樹脂涂料。
[0038] 實施例3
[0039] 水性丙烯酸樹脂涂料，按重量份計，由以下組份制成：水性環氧改性丙烯酸樹脂 36份，陶瓷微珠14份，硅氧烷偶聯劑4份，金紅石型納米二氧化鈦1份，聚羧酸鹽0. 7份， 去離子水23份，有機螯合物類防閃銹劑0. 7份，聚酰胺蠟1份，水性聚氨酯10份，PCDL 8. 5 份，多孔粉石英11份。
[0040] 其制備方法的步驟如下：
[0041] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩，然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘，得到細度為800目的多孔粉石英