本发明属于化学工艺技术领域，具体涉及水性单组分超低voc快干桔纹漆及其制备方法。
背景技术：
桔纹漆又称为户外桔纹漆，桔形漆，耐候型桔纹漆，自干型桔纹漆，橘皮漆等。桔纹漆是一种高级的工业美术漆，适用于电脑、机床、精密仪器、医疗器械、金属构等贵重仪器设备的表面涂装。因其具有装饰效果美观、华贵、典雅大方、硬度高等优点，而被广大消费者群众所认可和喜爱。但传统的桔纹漆是溶剂型的，存在着voc含量严重超标、刺激性气味严重、施工工艺复杂等问题，其中漆中的苯、甲苯等有害物质严重影响人们的身心健康。随之而来的，就是环保桔纹漆的应运而生，其中以水性桔纹漆最为突出。
市场上现有的水性桔纹漆，大多为水性双组分丙烯酸聚氨酯桔纹漆产品，此类产品在符合环保的前提下，也存在着很多缺点，例如：漆膜表面效果差，桔纹不清晰、立体感弱；施工工艺复杂，需要多次打磨、喷涂处理；产品保质期短，一般为6个月。储存时间过长再次使用时，容易表面出现颗粒、针孔的漆膜弊病；
现有的水性桔纹漆，主要存在着如下不足：a.大多为双组分产品，需要多次打磨、喷涂处理，施工工艺复杂，周期长；b.漆膜表面效果差，桔纹不清晰、立体感弱；c.产品保质期短，一般为6个月。储存时间过长再使用，容易表面出现颗粒、针孔的漆膜弊病；d.在施工过程中，容易出现针孔、起痱子、浮色等漆膜弊病且不好解决；
而对于油性漆而言，则存在着voc含量高、对环境污染大、刺激性气味严重，漆中含有的苯、甲醛等有害物质严重影响工人们的身心健康等缺点。
目前，缺乏一种施工工艺简单、环保的水性单组分超低voc快干桔纹漆及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种施工工艺简单、环保的水性单组分超低voc快干桔纹漆及其制备方法。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
纯的锤纹剂价格相对较高且不易控制添加量，后期通过使用氧化剂、去离子水、二甲基乙醇胺进行稀释，制得处理后的锤纹剂。
进一步地，所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
进一步地，所述的锤纹剂为raybo66(瑞宝助剂)、cn-815(德国佳诺)、锤纹剂c-68(上海荣权化工)中的一种或几种的组合。
更进一步地，所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
进一步地，所述的消泡剂为毕克公司的byk-024或byk-028中的一种或两种的组合。
进一步地，所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w；所述的防沉剂为有机膨润土de。
更进一步地，所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)中的一种或几种的组合。
进一步地，所述的环保填料为硫酸钡(1500目)、三聚磷酸铝或硅酸铝锌中的一种或几种的组合；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
本发明所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的原料配比将所述60wt％去离子水、50wt％ph调节剂、50wt％消泡剂、分散剂、20wt％助溶剂、颜料、环保填料、防沉剂在500-800r/min，依次加入备料锅中，20min，搅拌均匀后，进行研磨得到前期浆，研磨细度≤25um；
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩下的去离子水、剩下的ph调节剂、剩下的环保助溶剂、依次加入调漆罐中，300-600r/min搅拌10min拌至均匀；
(3)把制备好的前期浆搅拌均匀后缓缓倒入调漆罐后，将转速调整到在500-800r/min搅拌均匀；
(4)依次向调漆罐中加入水性锤纹助剂、剩下的消泡剂、防锈助剂，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度70-80ku(斯托默粘度计，23-25℃)，制得水性单组分超低voc快干桔纹漆。
有益效果：本发明具有低温快干的特性和施工操作简单的工艺，使产品更加符合了企业流水线高效工作，在保障高效工作的同时，本发明还具有高强度的附着力、硬度、优良的机械性能、良好的储存稳定性能、很好的防腐性能，其具有的桔纹清晰、立体感强的装饰性能能够为工件表面掩饰各种金属表面粗糙不平的瑕疵，从而起到了美术装饰的效果。此外本发明属于超低voc(挥发性有机化合物)、无毒、环保的水性涂料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点:
(1)本发明以水性环氧改性丙烯酸乳液为成膜物质，配合消泡剂、水性锤纹剂、环保助剂、中和剂、分散剂、颜料、硅酸铝锌、voc吸附剂、防闪锈剂、增稠剂等制成的水性单组分低温快干桔纹漆。该涂料性能优异，装饰性能好，机械性能强，具有桔纹清晰、立体感强、干燥快，附着力强，硬度好、稳定性能强等特点，同时本产品具有超低voc(挥发性有机化合物)、无毒、环保、施工操作简单、施工周期短等优点，是一种具有发展前景的产品。
(2)完善了水性漆在水性桔纹漆中的的应用，简化了水性桔纹漆的施工操作，提高了水性桔纹漆实际的产品的整体性能。在施工工艺中，具有施工操作简单，能在10℃下就能快速成膜固化，该涂料性能优异，装饰性能好，机械性能强，具有桔纹清晰、立体感强、干燥快，附着力强，硬度好、稳定性能强等特点，同时本产品具有超低voc(挥发性有机化合物)、无毒、环保、施工操作简单、施工周期短等优点，是一种具有发展前景的产品。
(3)选用的水性羟基丙烯酸乳液制备的水性涂料具有低voc、一次成膜性高、良好的各种耐介质性、防腐性能好、储存稳定性好等特点。选用的防沉剂是由水包水涂料保护胶为主要作用物质，经水和少量特殊助剂制备成的水性防沉剂，具有极佳的触变性能，赋予涂料在生产储运(低剪切、高粘度，防止颜填料沉降和分水)、施工(高剪切、低粘度，卓越的剪切变稀能力，方便施工)、成膜(剪切力撤销，低剪切条件下，粘度随时间回复，从而在防止流挂的前提下不牺牲流平)各个阶段极佳的流变控制；
(4)选用不同环保助溶剂进行复配，配合水性羟基丙烯酸乳液提供了更快的干燥速度、高丰满度。与此同时，选用的基材润湿剂具有很好的流平作用，使产品更好的润湿在基材表面，保障了漆膜良好的附着力。选用的增稠剂为陶氏dow罗门哈斯亚乐顺acrysol增稠剂rm-12w，这是一种低气味、不含溶剂的水性非离子缔合型流变改性剂(疏水改性聚氨酯)，提供极佳的流动和流平性、均匀的成膜性能、光泽展现性和高增稠效率。此产品是为低气味、低voc的非溶剂涂料设计的，增稠剂rm-12w为低粘度液体，因此易于配伍，有助于改善涂料的生产工艺。
(5)本发明的配方的主要反应是环氧树脂中的环氧基与丙烯酸树脂中的羧基进行的主反应，另有丙烯酸单体自身的聚合反应、体系中的环氧基与胺的反应进行辅助，加快了涂料的成膜速度，加强了体系的内部结构，使体系的防腐性能、附着力、硬度大大提高。本发明选用的水性锤纹剂是经过后处理的，通过特殊的乳化剂和环保助剂预溶分散稀释，使处理后的水性锤纹剂作用的效果大大加强，使漆膜最后的桔纹效果更加清晰、立体感更加突出。
(6)选用voc吸附剂为加工后的硅铝酸盐，硅酸铝盐的晶体结构为硅(铝)氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，具有很大的开放性，可以吸取或过滤大小不同的其他物质的分子。利用其特有的分子空筒结构，经过特殊的工艺进行表面活化处理，制成能够吸附母料与活化微粒。在涂料体系中，能够有效吸附体系中挥发性有机化合物。特殊的三维网状结构也为漆膜的硬度提供了有力的支撑，同时提高了漆膜的物理性能和机械强度。
(7)在防腐粉料选取中，使用硅酸铝锌代替了传统的防腐颜料锶铬黄，不含铅铬等重金属，是一款新型环保的防腐颜料，它主要由磷酸铝、锌水合物、改性硅酸盐等组成，ph在6.5-7.5之间，易溶于水，具有优良的防腐蚀性能，具体机理是通过钝化、置换反应(阴极保护阳极)双重作用进行防腐。因为锌要比铁活泼，在铁基材表面，接触空气中的氧和水，发生置换反应，漆膜中的铝在基材表面进行钝化，同时提高了基材附着力。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明，但应注意本发明的范围并不受这些实施例的任何限制。
实施例1
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为raybo66(瑞宝助剂)。
所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的byk-024。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w；所述的防沉剂为有机膨润土de。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的环保填料为硫酸钡(1500目)、三聚磷酸铝或硅酸铝锌中的一种或几种的组合；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
本发明所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的原料配比将所述60wt％去离子水、50wt％ph调节剂、50wt％消泡剂、分散剂、20wt％助溶剂、颜料、环保填料、防沉剂在500r/min，依次加入备料锅中，20min，搅拌均匀后，进行研磨得到前期浆，研磨细度≤25um；研磨出口温度控制在40℃以内，研磨时间以最终所需细度为准，最大冲水量不超过配方总量的1％，细度控制在15um。
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩下的去离子水、剩下的ph调节剂、剩下的环保助溶剂、依次加入调漆罐中，600r/min搅拌10min拌至均匀；
(3)把制备好的前期浆搅拌均匀后缓缓倒入调漆罐后，将转速调整到在600r/min搅拌均匀；
(4)依次向调漆罐中加入水性锤纹助剂、剩下的消泡剂、防锈助剂，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度70ku(斯托默粘度计，23-25℃)，制得水性单组分超低voc快干桔纹漆。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为cn-815(德国佳诺)。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的byk-024或byk-028中的一种或两种的组合。
所述的增稠剂为rm-12w；所述的防沉剂为有机膨润土de。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的环保填料为硅酸铝锌；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
本发明所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的原料配比将所述60wt％去离子水、50wt％ph调节剂、50wt％消泡剂、分散剂、20wt％助溶剂、颜料、环保填料、防沉剂在800r/min，依次加入备料锅中，20min，搅拌均匀后，进行研磨得到前期浆，研磨细度≤25um；
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩下的去离子水、剩下的ph调节剂、剩下的环保助溶剂、依次加入调漆罐中，500r/min搅拌10min拌至均匀；
(3)把制备好的前期浆搅拌均匀后缓缓倒入调漆罐后，将转速调整到在500r/min搅拌均匀；
(4)依次向调漆罐中加入水性锤纹助剂、剩下的消泡剂、防锈助剂，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度75ku(斯托默粘度计，23-25℃)，制得水性单组分超低voc快干桔纹漆。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为锤纹剂c-68(上海荣权化工)。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的byk-024。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w；所述的防沉剂为有机膨润土de。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的环保填料为三聚磷酸铝；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
本发明所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的原料配比将所述60wt％去离子水、50wt％ph调节剂、50wt％消泡剂、分散剂、20wt％助溶剂、颜料、环保填料、防沉剂在700r/min，依次加入备料锅中，20min，搅拌均匀后，进行研磨得到前期浆，研磨细度≤25um；
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩下的去离子水、剩下的ph调节剂、剩下的环保助溶剂、依次加入调漆罐中，300r/min搅拌10min拌至均匀；
(3)把制备好的前期浆搅拌均匀后缓缓倒入调漆罐后，将转速调整到在800r/min搅拌均匀；
(4)依次向调漆罐中加入水性锤纹助剂、剩下的消泡剂、防锈助剂，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度80ku(斯托默粘度计，23-25℃)，制得水性单组分超低voc快干桔纹漆。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为锤纹剂cn-815。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚。
所述的消泡剂为毕克公司的byk-024。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w；所述的防沉剂为有机膨润土de。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的环保填料为硫酸钡(1500目)；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为cn-815(德国佳诺)。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的消泡剂byk-024和消泡剂byk-028两种的组合。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w；所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的环保填料为三聚磷酸铝和硅酸铝锌中的两种的组合；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为锤纹剂cn-815(德国佳诺)。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的消泡剂byk-024和消泡剂byk-028两种的组合。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w；所述的防沉剂为有机膨润土de。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的环保填料为硫酸钡(1500目)、三聚磷酸铝和硅酸铝锌中的三种的组合；所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为锤纹剂cn-815(德国佳诺)和锤纹剂c-68(上海荣权化工)中的两种的组合。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的消泡剂byk-024和消泡剂byk-028中的两种的组合。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
所述的水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司(无锡dic)提供的乳液；所述的ph调节剂为dmae(二甲基乙醇胺)。
所述的锤纹剂为raybo66(瑞宝助剂)、cn-815(德国佳诺)、锤纹剂c-68(上海荣权化工)中的一种或几种的组合。
所述的环保助溶剂为二丙二醇丁醚；所述的分散剂为毕克公司的byk-190。
所述的消泡剂为毕克公司的byk-024。
所述的防闪锈剂为ed-617f；所述的增稠剂为rm-12w。
所述的颜料为钛白粉r-706、mh-rc(红，松尾)、1019(中黄，不含铅铬)。
所述的voc吸附剂为改性硅酸铝盐。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于：本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于：本发明的一种水性单组分超低voc快干桔纹漆，所述的水性单组分超低voc快干桔纹漆按重量百分比的组分组成：
试验1
将实施例的双组分水性聚氨酯桔纹漆进行检测，得到的检测数据如表1所示：
表1
注：所检测标准按hg/t4761-2014中华人民共和国化工行业标准。
将实施例1至实施例8进行检测，对比例1和对比例2进行检测，得到的检测数据如表2如下：
表2
对比例1为水性聚氨酯双组分桔纹漆产品，对比例2为水性聚氨酯三组分产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。