本发明涉及涂料，尤其是一种水性单组分3C银粉漆及其制备方法。
背景技术：
3C涂料主要是指用于计算机(computer)、通信(communication)和消费电子(ConsumerElectronics)这三大类电子产品表面涂饰涂料的统称。由于3C电子产品自身的特点，对涂层的外观和功能要求相对于传统电器产品和其他电子产品更为严格、苛刻。第一，3C产品与生俱来的“高档”元素，令其对外观的要求特别严谨，如漆膜的平整性、匀称性、色彩的稳定性等；第二，手机电子产品具有常携带、常触摸和多环境使用的特性，又促成了3C电子产品对3C涂料的漆膜功能性的极高要求，如高硬度、高耐磨、优异的耐化学品性、高温高湿和水煮等破坏后的二次漆膜性能等。由于水性涂料性能的瓶颈桎梏，目前，市场上的3C涂料几乎都是溶剂型。近年来，随着新的《环境保护法》、《涂料消费税》等各项环保法规相继出台和执行，北京市、上海市、江苏省、安徽省、湖南省、四川省、天津市、辽宁省、浙江省和河北省等地相继开征挥发性有机物VOCs排污费，人们环保意识的逐渐增强和国家环保法规的日趋严格，水性环保型涂料取代传统油性涂料已经成为企业发展的必然趋势。
传统水性银粉漆银粉的分散，一般选用助溶剂浸泡，无法降低配方体系中VOC含量。现有水性3C涂料用“改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液”调节银粉排列，会导致漆膜成膜连续性下降的缺陷。
3C电子行业更新换代非常快，对外观审美要求越来越高，对涂层的外观和功能要求越来越严格、苛刻，再加上越来越大的环保压力，发明一种外观和性能都满足3C行业涂料要求的水性漆势在必行。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种近乎零VOC、硬度高、耐醇性好且耐磨性好的高性能水性单组分3C银粉漆，以适应于3C电子产品表面涂装。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种水性单组分3C银粉漆，其各原料的重量份如下：
丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散体具有优异的耐酒精擦洗、耐刮擦、漆膜非常坚硬、对铝银浆定向排列性好等特点；含有聚碳酸酯的聚氨酯分散体具有极高的硬度和韧性，弹性好，可以进一步提升漆膜的耐磨耗和耐刮擦性能，同时提升了漆膜的耐湿热、耐高低温循环、耐手汗、耐钢丝绒擦拭等性能，成本更有优势。同时，丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散体和含有聚碳酸酯的聚氨酯分散体对基材附着力优异。
本发明的体系选用合适的铝银粉，可以直接用去离子水浸泡，解决了现有水性3C涂料用助溶剂浸泡铝银浆，配方体系VOC偏高的缺陷。
进一步地，所述的含有聚碳酸酯的聚氨酯分散体优选拜耳公司AS2606，所述的丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散体优选欧宝迪公司UH261。
进一步地，所述成膜助剂的初沸点温度高于260℃，优选伊士曼OE300。
进一步地，所述的pH调节剂选用DMEA、氨水、AMP-95中的一种或几种的混合物。
进一步地，所述的消泡剂选用Dehydran 1293、BYK025、BYK028中的一种或几种的混合物。
进一步地，所述的增稠剂选用疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液(优选巴斯夫HV30)、聚氨酯增稠剂(优选罗门哈斯RM-8W)中的一种或几种的混合物。
进一步地，所述的防沉剂为聚酰胺盐，优选帝斯巴隆AQH800、AQ600中的一种或者二者的混合物。
进一步地，所述的水性铝银浆为树脂包覆或二氧化硅包覆的铝银浆，优选METAFLAKE公司的SD-CTA系列铝银浆。
上述水性单组分3C银粉漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性铝银浆放入干净容器中，并用水性铝银浆质量2倍的去离子水浸泡12-15小时；浸泡过程中严禁搅拌，浸泡后用分散机以300～400转/分钟分散15～25分钟制成混料A；
(2)将各种分散体依次放入干净容器中，用分散机以400～600转/分钟分散5～10分钟，用pH调节剂将混合液pH值调节到7.5～8.5，加入剩余的去离子水，用分散机以400～600转/分钟分散10～15分钟继续制成混料B；
(3)向步骤(2)制成的混料B中加入防沉剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂，用分散机以400～600转/分钟分散20～25分钟，然后加入步骤(1)制成的混料A，用分散机以400～600转/分钟分散10～20分钟，制成混料C；
⑷上述混料C经过滤网过滤包装，即为水性单组分3C银粉漆。
整个生产过程中，分散机的转速严禁超过600转/分钟，以避免铝银浆变形发黑。
本发明结合了传统油性3C涂料和水性涂料的特点，相对于传统3C涂料具有下列优点：
(1)利用丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散体具有优异的耐酒精擦洗、耐刮擦、漆膜非常坚硬、对铝银浆定向排列性好等特点，避免因使用“改性乙烯醋酸乙烯共聚物”等蜡乳液作为水性铝银浆的定向排列带来的缺陷。由于蜡乳液的活性组分并不能参与交联，且最终会留在漆膜中，引起漆膜的连续性下降，同时蜡表面的活性剂具有较大的亲水性，无法保证成膜后表面活性剂的封闭性，在高湿的环境下易被水再分散，从而使漆膜综合性能下降。
(2)利用含有聚碳酸酯的聚氨酯分散体具有极高的硬度和韧性，弹性好等特点，进一步提升漆膜的耐磨性和抵抗耐钢丝绒擦拭的性能。
(3)该体系铝银浆在预分散过程及加入后均采用低于600转/分钟的转速进行分散，这种低剪切力作用避免了铝银浆被分散叶片高速击打弯曲变形，确保铝银浆的原始形态不被破坏。
(4)该体系采用初沸点高于260℃的高效成膜助剂外，不用添加其他任何助溶剂，体系VOC含量几乎为零。
(5)传统水性银粉漆用自来水搭配酒精作为喷涂稀释剂来加快体系溶剂的释放速度，但是由于酒精的挥发速度较快，在水中的浓度逐渐降低，从而导致银粉排列会越来越差，客户生产线上产品色差越来越大，产品合格率越来越低。本发明直接用去离子水或干净的自来水作为喷涂稀释剂，无需另配专用稀释剂，客户使用方便，成品率极高。
(6)本发明的水性单组分3C银粉漆，可作为单涂层喷直接涂在电脑外壳、手机外壳、iPad外壳、鼠标等3C产品表面，固化后可获得耐磨性好、耐化性优异的涂膜，附着力好，铝银浆定向排列优异，满足3C涂料产品的各项性能要求。
具体实施方式
以下结合实施例进一步阐述本发明。
实施例1
一种高性能水性单组分3C银粉漆，其各原料以重量份计为：
上述高性能水性单组分3C银粉漆的制备方法，其步骤如下：
(1)将水性铝银浆放入干净容器中，并用水性铝银浆质量2倍的去离子水浸泡12-15小时；浸泡过程中严禁搅拌，浸泡后用分散机以300～400转/分钟分散15～25分钟制成混料A；
(2)将各种水分散体依次放入干净容器中，用分散机以400～600转/分钟分散5～10分钟，用pH调节剂将混合液pH值调节到7.5～8.5，加入剩余的去离子水，用分散机以400～600转/分钟分散10～15分钟继续制成混料B；
(3)向步骤(2)制成的混料B中加入防沉剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂，用分散机以400～600转/分钟分散20～25分钟，然后加入步骤(1)制成的混料A，用分散机以400～600转/分钟分散10～20分钟，制成混料C；
⑷上述混料C经过120目滤网过滤包装，即为高性能水性单组分3C银粉漆。
将上述制备的水性单组分3C银粉漆用去离子水或干净自来水直接稀释到30-35秒(涂-4杯)，喷涂在电脑外壳或鼠标或手机外壳等工件表面，喷涂完成后，室温静置10～15分钟，再在60℃条件强制干燥30分钟。
本实施例1中的水性单组分3C银粉漆，涂料储存稳定性好，涂层表面细腻，银粉排列效果优异。涂膜固化(60℃条件强制干燥30分钟后再60℃干燥6小时，冷却后测试)后所有性能指标测试合格，测试项目和测试方法见表2。
实施例2
一种高性能水性单组分3C银粉漆，其各原料以重量份计为：
上述高性能水性单组分3C银粉漆的制备方法，其步骤如下：
(1)将水性铝银浆放入干净容器中，并用水性铝银浆质量2倍的去离子水浸泡12-15小时；浸泡过程中严禁搅拌，浸泡后用分散机以300～400转/分钟分散15～25分钟制成混料A；
(2)将各种水分散体依次放入干净容器中，用分散机以400～600转/分钟分散5～10分钟，用pH调节剂将混合液pH值调节到7.5～8.5，加入剩余的去离子水，用分散机以400～600转/分钟分散10～15分钟继续制成混料B；
(3)向步骤(2)制成的混料B中加入防沉剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂，用分散机以400～600转/分钟分散20～25分钟，然后加入步骤(1)制成的混料A，用分散机以400～600转/分钟分散10～20分钟，制成混料C；
⑷上述混料C经过120目滤网过滤包装，即为高性能水性单组分3C银粉漆。
将上述制备的水性单组分3C银粉漆用去离子水或干净自来水直接稀释到30-35秒(涂-4杯)，喷涂在电脑外壳或鼠标或手机外壳等工件表面，喷涂完成后，室温静置10～15分钟，再在60℃条件强制干燥30分钟。
本实施例2中的水性单组分3C银粉漆，涂料储存稳定性好，银粉排列较差，涂层表面不细腻，。涂膜固化(60℃条件强制干燥30分钟后再60℃干燥6小时，冷却后测试)后所有性能指标测试合格，测试项目和测试方法见表2。
实施例3
一种高性能水性单组分3C银粉漆，其各原料以重量份计为：
上述高性能水性单组分3C银粉漆的制备方法，其步骤如下：
(1)将水性铝银浆放入干净容器中，并用水性铝银浆质量2倍的去离子水浸泡12-15小时；浸泡过程中严禁搅拌，浸泡后用分散机以300～400转/分钟分散15～25分钟制成混料A；
(2)将各种水分散体依次放入干净容器中，用分散机以400～600转/分钟分散5～10分钟，用pH调节剂将混合液pH值调节到7.5～8.5，加入剩余的去离子水，用分散机以400～600转/分钟分散10～15分钟继续制成混料B；
(3)向步骤(2)制成的混料B中加入防沉剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂，用分散机以400～600转/分钟分散20～25分钟，然后加入步骤(1)制成的混料A，用分散机以400～600转/分钟分散10～20分钟，制成混料C；
⑷上述混料C经过120目滤网过滤包装，即为高性能水性单组分3C银粉漆。
将上述制备的水性单组分3C银粉漆用去离子水或干净自来水直接稀释到30-35秒(涂-4杯)，喷涂在电脑外壳或鼠标或手机外壳等工件表面，喷涂完成后，室温静置10～15分钟，再在60℃条件强制干燥30分钟。
本实施例3中的水性单组分3C银粉漆，涂料储存稳定性好，涂层表面细腻，银粉排列效果优异。涂膜固化(60℃条件强制干燥30分钟后再60℃干燥6小时，冷却后测试)后所有性能指标测试合格，测试项目和测试方法见表2。实施例1、实施例3的涂膜效果优于实施例2，综合性能和成本考虑，优选实施例1。
比较例
比较例为现有水性单组分银粉漆，所用分散体不同于本发明，并且银粉排列大多采用毕克公司价格昂贵的ATIX 8421作为定向助剂，性能无法满足3C行业对涂膜越来越高的综合性能要求。
本发明与现有水性单组分银粉漆的对比情况(各组分以重量份计)如表1、表2所示：
表1实施例与对比例
表2测试情况
因此，本发明高性能水性单组分3C银粉漆固化后，可以通过3C涂料的所有性能测试；而现有水性单组分银粉漆漆膜则无法通过耐温变性、耐盐雾、耐油、耐褪色性、RCA纸带测试以及耐钢丝绒擦拭表面等测试要求。另外，本发明选用合适的水性色浆取代配方中的水性铝银浆，亦可作为3C涂料色漆，该色漆体系同样符合3C涂料性能测试要求。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。