本发明涉及涂料领域，具体涉及一种高附着力水转印水性涂料及其制备方法。
背景技术：
涂料、油墨产品的水性化进程日益加紧，为了满足这类产品水性化进程，水性化涂料的研究成为热点。
目前，汽车内饰件转印涂料广泛使用的是溶剂型涂料，溶剂型涂料组分中的溶剂含量常在40％以上，不但污染环境，同时对涂装工人的身体健康也会造成危害。随着人们对健康和环保重视程度的不断提高，国家也制定了汽车车内空气质量的要求，并对超出420g/l的涂料征收消费税。各汽车厂对汽车内饰涂料的voc要求逐步提高，这些因素推动着汽车内饰涂料必须向着健康环保的方向发展。
但是，水性涂料附着力偏差一直是阻碍其快速发展覆盖的主要问题点。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水性环保、附着力性能优异、同时具备水转印涂料原有的优良性能的，由主体树脂的改性和配方比列调配而获得的高附着力的水转印水性涂料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
各种各样高性能的水性涂料的需求也日益迫切，其中水转印水性涂料因其：(1)美观性：可将任意天然纹路及照片、图档转印在产品上，使产品具有你想要的景致色彩。(2)创新性：水转印技术可克服一般传统印刷及热转印、移印、网印、表面涂装所不能制作之复杂造型及死角等问题。(3)广泛性：适用于五金、塑胶、皮革、玻璃、陶瓷、木材等制品的表面印花(布和纸不适用)。由于美观性、广泛性、创新性，故其对所加工的产品具有增值的作用。(4)个性化：随心所欲，我形我塑，任何图案随你设计。(5)高效性：无需制版，直接出图，立即转印(整个过程只需30分钟就可以完成，最适宜打样)。(6)优越性：快速打样，曲面印刷，个性化彩绘和量小图案多的非纸和布类的印刷品。等优点受到广泛的应用，需求量也日益增加。但其附着力偏差一直是阻碍其快速发展覆盖的主要问题点，于是本发明想在兼顾上述优势的基础上加强涂料的附着力性能等，具体方案如下：
一种高附着力水转印水性涂料，该水性涂料包括以下质量份组分：改性水性丙烯酸树脂分散体40-60份、水性聚氨酯分散体5-10份、水性醋酸纤维素5-10份、水性消泡剂0.1-0.5份、水性防沉助剂0.5-1份、水性润湿剂0.1-0.5份、水性分散剂0.1-7份、水性防腐蚀助剂0.1-0.5份、成膜助剂10-15份、水性颜料10-15份、去离子水10-15份、中和助剂0.2-1.0份。
进一步地，所述的改性水性丙烯酸树脂分散体分子量在1000-10000之间，分子量分布指数在1.0-2.0之间，其结构为无轨、嵌段、交替中的任意一种。
进一步地，所述的改性水性丙烯酸树脂分散体通过以下步骤制得：
(1)将异丙醇升温后，向异丙醇中滴加甲基丙烯酸甲脂(mma)、丙烯酸丁酯(ba)、丙烯酸甲酯(aa)、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)及偶氮二异丁腈(aibn)；
(2)再滴加丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲脂(mma)和少量偶氮二异丁腈(aibn)，然后升温保温；
(3)然后降温，并滴加氨水调节体系的ph＝7-8，再加入去离子水搅拌；
(4)搅拌均匀约10min后，抽去溶剂异丙醇，得到改性水性丙烯酸树脂分散体。
进一步地，所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)、丙烯酸丁酯(ba)、丙烯酸甲酯(aa)、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)及偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为(20-30):(10-20):(10-20):(35-40):(3-5)。
进一步地，步骤(1)中所述的异丙醇升温的温度为81-83℃，所述的滴加的时间为40-60min。
进一步地，步骤(2)中所述的滴加的时间为12-18min，所述的升温的温度为83-86℃，保温的时间为2.5-3.5h。
进一步地，步骤(2)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)与步骤(1)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为(0.05-0.1):1；步骤(2)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)与步骤(1)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)的质量比为(0.5-1):1。
进一步地，步骤(3)中所述的降温的温度为48-52℃。
一种如上所述的高附着力水转印水性涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按质量份，将铝粉颜料或珠光颜料用水性分散剂用去离子水润湿浸泡待用；
(2)按质量份，将改性水性丙烯酸树脂分散体、水性聚氨酯分散体、水性防腐蚀助剂、水性消泡剂和成膜助剂加入反应器中，搅拌均匀；
(3)加入中和助剂调整体系ph＝7.5-8.0，再加入步骤(1)中混合物，搅拌均匀；
(4)按质量份，加入水性醋酸纤维素和水性润湿剂，搅拌均匀，再加入水性防沉增稠剂，然后用中和助剂调整ph＝7.5-8.0；
(5)按质量份，加入水性颜料，再加入去离子水调整体系粘度到50-60ku，然后用中和助剂调整体系ph＝7.5-8.0，即得高附着力水转印水性涂料。
进一步地，步骤(1)中所述的润湿浸泡时间为1-5h。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)优异的附着性：对素材的附着性能优异，解决力水转印技术易脱漆的问题；
(2)对不同的素材可选用不同的改性水性丙烯酸树脂，以达到良好的附着性和施工性；
(3)通过树脂聚合过程中加入不同的改性单体，以满足不同的性能要求。如：硬单体(mma、ma、st)赋予涂膜硬度，耐磨性，拉伸强度等；软单体(ba、ea、eha)赋予涂膜韧性，延伸性，耐久性等。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种高附着力水转印水性涂料的制备方法，包括以下步骤
(1)改性水性丙烯酸树脂分散体的制备：
(1-1)在带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、机械搅拌器和温度计的250ml四口烧瓶中加入一定量的异丙醇加热搅至回流温度(约82℃)，待回流稳定后，在40-60min内滴加完mma、ba、aa、hema、及aibn的单体混合物。滴加完20min后，
(1-2)再开始滴加hea和少量aibn，约15min滴加完毕；接着升温至85℃，保温反应3h。
(1-3)然后，降温至50℃加氨水调节体系的ph至7-8，约10min后加入去离子水强力搅拌。
(1-4)搅拌均匀后抽去组溶剂异丙醇，补水搅拌稀释，出料既得所需的改性水性丙烯酸树脂分散体溶液；
甲基丙烯酸甲脂(mma)、丙烯酸丁酯(ba)、丙烯酸甲酯(aa)、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)及偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为20:10:10:35:5。
步骤(1-2)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)与步骤(1-1)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为0.05:1；步骤(1-2)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)与步骤(1-1)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)的质量比为0.5:1。
(2)将7份水性铝粉、银珠粉用水性分散剂(hy-804a)和在12.5份去离子水浸泡2h备用；
(3)将50份改性水性丙烯酸树脂分散体(分子量为2000，分子量分布指数为1.5)、7份水性聚氨酯分散体、0.3份水性防腐蚀助剂(mb-11)、0.15份水性消泡剂(byk-028)、10份的成膜助剂loxanolca5308，在搅拌过程中依次加入，在300-500r/min搅拌20分钟，在使用中和助剂dmea将ph调至7.5-8；
(4)再将步骤(2)中的混合液边搅拌边缓慢加入，在300-500r/min搅拌20min；
(5)边搅拌边加入10份水性醋酸纤维素(20％solus3050)搅拌，再缓慢加入0.3份水性润湿剂(byk-346)，然后加入1份的水性防沉助剂(rheolste299)调整粘度，用中和助剂dmea调整ph值至7.8左右；
(6)使用10-15份水性颜料将色差调整到规定值，再使用中和助剂dmea将ph调整到7.8，即可得到高附着力水性水转印涂料。
将上述所得水转印涂料制板，测试结果如下：
实施例2
一种高附着力水转印水性涂料的制备方法，包括以下步骤
(1)改性水性丙烯酸树脂分散体的制备：
(1-1)在带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、机械搅拌器和温度计的250ml四口烧瓶中加入一定量的异丙醇加热搅至回流温度(约82℃)，待回流稳定后，在40-60min内滴加完mma、ba、aa、hema及aibn的单体混合物。
(1-2)滴加完20min后，再开始滴加hea和少量aibn，约15min滴加完毕；接着升温至85℃，保温反应3h。
(1-3)然后，降温至50℃加氨水调节体系的ph至7-8，约10min后加入去离子水强力搅拌。
(1-4)搅拌均匀后抽去组溶剂异丙醇，补水搅拌稀释，出料既得所需的改性水性丙烯酸树脂分散体溶液；
甲基丙烯酸甲脂(mma)、丙烯酸丁酯(ba)、丙烯酸甲酯(aa)、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)及偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为20:10:10:35:5。
步骤(1-2)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)与步骤(1-1)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为0.05:1；步骤(1-2)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)与步骤(1-1)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)的质量比为0.5:1。
(2)将7份水性铝粉、银珠粉用水性分散剂(比如hy-804a)和12.5份去离子水浸泡2h备用；
(3)将50份改性水性丙烯酸树脂分散体(分子量为2000，分子量分布指数为1.5)、7份水性聚氨酯分散体、0.3份水性防腐蚀助剂(mb-11)、0.15份水性消泡剂(byk-028)、10份的成膜助剂loxanolca5308，在搅拌过程中依次加入，在300-500r/min搅拌20分钟，在使用中和助剂dmea将ph调至7.5-8；
(4)再将步骤(2)中的混合液边搅拌边缓慢加入，在300-500r/min搅拌20min；
(5)边搅拌边加入10份水性醋酸纤维素(20％solus3050)搅拌，再缓慢加入0.3份水性润湿剂(byk-346)，然后加入1份的水性防沉助剂(rheolste299)调整粘度，用中和助剂dmea调整ph值至7.8左右；
(6)使用相应的水性颜料将色差调整到规定值，再使用中和助剂dmea将ph调整到7.8，即可得到高附着力水性水转印涂料。
实施例3
一种高附着力水转印水性涂料的制备方法，包括以下步骤
(1)改性水性丙烯酸树脂分散体的制备：
(1-1)在带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、机械搅拌器和温度计的250ml四口烧瓶中加入一定量的异丙醇加热搅至回流温度(约82℃)，待回流稳定后，在40-60min内滴加完mma、ba、aa、hema及aibn的单体混合物。
(1-2)滴加完20min后，再开始滴加hea、mma(1:1)和少量aibn，约15min滴加完毕；接着升温至85℃，保温反应3h。
(1-3)然后，降温至50℃加氨水调节体系的ph至7-8，约10min后加入去离子水强力搅拌。
(1-4)搅拌均匀后抽去组溶剂异丙醇，补水搅拌稀释，出料既得所需的改性水性丙烯酸树脂分散体溶液；
甲基丙烯酸甲脂(mma)、丙烯酸丁酯(ba)、丙烯酸甲酯(aa)、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)及偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为30:20:20:40:3。
步骤(1-2)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)与步骤(1-1)中所述的偶氮二异丁腈(aibn)的质量比为0.1:1；步骤(1-2)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)与步骤(1-1)中所述的甲基丙烯酸甲脂(mma)的质量比为1:1。
(2)将7份水性铝粉、银珠粉用水性分散剂(比如hy-804a)和12.5份的去离子水浸泡2h备用；
(3)将50份改性水性丙烯酸树脂分散体(分子量为2000，分子量分布指数为1.5)、7份水性聚氨酯分散体、0.3份水性防腐蚀助剂(mb-11)、0.15份水性消泡剂(byk-028)、10份的成膜助剂loxanolca5308，在搅拌过程中依次加入，在300-500r/min搅拌20分钟，在使用中和助剂dmea将ph调至7.5-8；
(4)再将步骤(2)中的混合液边搅拌边缓慢加入，在300-500r/min搅拌20min；
(5)边搅拌边加入10份水性醋酸纤维素(20％solus3050)搅拌，再缓慢加入0.3份水性润湿剂(byk-346)，然后加入1份的水性防沉助剂(rheolste299)调整粘度，用中和助剂dmea调整ph值至7.8左右；
(6)使用相应的水性颜料将色差调整到规定值，再使用中和助剂dmea将ph调整到7.8，即可得到高附着力水性水转印涂料。
对比例1
(1)将7份水性铝粉、银珠粉用水性分散剂(比如hy-804a)和14份去离子水浸泡2h备用；
(2)将50份as-2800(东莞市方景)、7份水性聚氨酯分散体、0.3份水性防腐蚀助剂(mb-11)、0.15份水性消泡剂(byk-028)、10份的成膜助剂loxanolca5308，在搅拌过程中依次加入，在300-500r/min搅拌20分钟，在使用中和助剂dmea将ph调至7.5-8；
(3)再将步骤(1)中的混合液边搅拌边缓慢加入，在300-500r/min搅拌20min；
(4)边搅拌边加入10份水性醋酸纤维素(20％solus3050)搅拌，再缓慢加入0.3份水性润湿剂(byk-346)，然后加入1份的水性防沉助剂(rheolste299)调整粘度，用中和助剂dmea调整ph值至7.8左右；
(5)使用相应的水性颜料将色差调整到规定值，再使用中和助剂dmea将ph调整到7.8，即可得到高附着力水性水转印涂料。
对比例2
(1)将7份水性铝粉、银珠粉用水性分散剂(比如hy-804a)和14份去离子水浸泡2h备用；
(2)将50份aa-566(韩国爱敬产)、7份水性聚氨酯分散体、0.3份水性防腐蚀助剂(mb-11)、0.15份水性消泡剂(byk-028)、12.5份的去离子水、10份的成膜助剂loxanolca5308，在搅拌过程中依次加入，在300-500r/min搅拌20分钟，在使用中和助剂dmea将ph调至7.5-8；
(3)再将步骤(1)中的混合液边搅拌边缓慢加入，在300-500r/min搅拌20min；
(4)边搅拌边加入10份水性醋酸纤维素(20％solus3050)搅拌，再缓慢加入0.3份水性润湿剂(byk-346)，然后加入1份的水性防沉助剂(rheolste299)调整粘度，用中和助剂dmea调整ph值至7.8左右；
(5)使用相应的水性颜料将色差调整到规定值，再使用中和助剂dmea将ph调整到7.8，即可得到高附着力水性水转印涂料。
各个实施例对比例的性能对比如下表所示：
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。