一种抗流挂哑光白面漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及面漆领域，尤其是涉及一种抗流挂哑光白面漆及其制备方法。


背景技术：

2.面漆，又称末道漆，是家具表面涂装的最后一道涂装的用料，家具涂装整体效果都是通过面漆层呈现。因此对面漆的性能有较高的要求，要求具有很好的遮盖力，使木质家具能够防虫蛀、防霉，同时还要具备环保、施工涂装方便、涂膜干燥快、保光保色好、透气性好等特点。
3.现有的面漆因防流挂性差，容易在重力作用下发生垂流，导致遮盖力下降。尤其是在家具的异形部位，免漆垂流现象尤其明显，极易暴露出黑边，影响家具的整体外观重量。


技术实现要素：

4.为改善面漆的防流挂性能，减少免漆垂流现象，本技术提供一种抗流挂哑光白面漆及其制备方法。
5.第一方面，本技术提供一种抗流挂哑光白面漆，其由甲、乙、丙组分按重量比1:(0.3～0.5):0.5配制而成，所述甲组分的原料包括如下重量百分比的组分：豆油酸改性醇酸树脂：45％～60％；润湿分散剂：0.8％～2.5％；防沉浆：1.5％～3.5％；金红石钛白粉：20％～35％；哑光粉：3.6％～10％；哑光粉排列剂：1.5％～2％；消泡剂：0.5％～2％；乙酸丁酯：1％～3％；丙二醇甲醚醋酸酯：0.5％～3％；所述乙组分的原料包括以下重量百分比的组分：乙酸丁酯：35％～45％；脱水剂：0.3～0.6％；游离tdi三聚体：20％～32％；游离tdi加成物：15％～30％；hdi三聚体：10％～20％；所述丙组分的原料包括以下重量百分比的组分：乙酸丁酯：45～60％；丙二醇甲醚醋酸酯：35～45％；二甲苯：5～10％。
6.通过采用上述技术方案，能够显著提高免漆的防垂流、抗流挂性。其原因可能在
于，豆油酸改性树脂提供油漆防沉、防垂流性，使得钛白粉能够在油漆里面建立三维结构，对家具不同平面(异形面)产生遮盖效果，且不会产生垂流。具体的，醇酸树脂是由多元醇﹑多元酸经脂肪酸或油改性缩聚而成的聚合物，本技术采用由不饱和脂肪酸(豆油酸)改性的醇酸树脂为基材，其对粉料(钛白粉)润湿性能高，涂装后交联固化速度快，因而不易流挂，具有防沉、防流挂、高遮黑边的效果。另外，面漆涂装后的光泽﹑硬度﹑涂装操作性都是其他树脂所无法达到的。
7.本技术中,甲组分为面漆基础材料，乙组分为固化剂，丙组分为稀释剂。甲组分中豆油酸改性醇酸树脂粘度为格式管11s～15s，羟值为120mgkoh/g～140mgkoh/g，酸值为9mgkoh/g～11mgkoh/g。哑光粉排列剂可促进哑光粉均匀排列，使面漆外观品质更为均匀；钛白粉优选为金红石钛白粉，金红石钛白粉提供油漆的着色力、耐候不易黄变。
8.乙组分中游离tdi三聚体、游离tdi加成物、hdi三聚体均为固化剂，其作用分别是增加干燥速度、增加固含平衡干速、提高耐候性能；脱水剂用于防止固化剂在贮存时发生变质。
9.优选的，所述甲组分还包括1.5～3％重量百分比的气相二氧化硅。
10.通过采用上述技术方案，气相二氧化硅具有优越的触变性，在剪切环境下具有极好的流动性；而在静止时，其表面的活性基团促使气相二氧化硅颗粒在面漆内形成网状结构，起到良好的增稠作用，改善面漆防沉、防流挂性能。本技术中气相二氧化硅的粒径优选为≤10μm。
11.优选的，所述气相二氧化硅由改性剂混合改性得到，所述改性剂包括氨水和甲壳素，所述气相二氧化硅、氨水与甲壳素的重量比为1:(10～15):(1～3)。
12.气相二氧化硅颗粒具有较高的比表面积，表面能高，粒子间具有聚集沉淀的趋势，不利于发挥增稠效果。本技术中通过上述改性剂对气相二氧化硅进行改性，能够有效抑制气相二氧化硅的聚集。
13.上述改性的机理可能在于，在氨水环境下，气相二氧化硅表面的羟基基团能够与oh-离子反应，使得气相二氧化硅表面带负电，利用静电斥力减弱气相二氧化硅颗粒相互靠近形成沉淀的几率。同时，甲壳素在氨水溶液中，其分子链中的氨基和羟基均能够与气相二氧化硅表面的羟基基团形成化学连接，甲壳素吸附于气相二氧化硅表面产生空间位阻，抑制粒子间的聚集，有效保障气相二氧化硅的增稠作用，进而起到良好的防沉、抗流挂作用。
14.优选的，所述气相二氧化硅按照如下方法改性得到：s101:将气相二氧化硅浸泡于氨水中并进行超声处理，得到预分散颗液；s102:向预分散液中加入甲壳素，充分分散混合，过滤后得到改性后的气相二氧化硅。
15.通过采用上述技术方案，在超声条件下，气相二氧化硅粒子能够充分的与oh-离子反应，从而产生负电性，进而有效抑制颗粒间的聚集沉淀；再通过加入甲壳素，使其吸附于颗粒表面，起到良好的空间位阻作用，保持颗粒分散的稳定性。最终，有效提高面漆的防沉防流挂效果。
16.本技术对氨水无特殊要求，优选浓度在15～30wt％；本技术对气相二氧化硅和氨水的浴比无特殊要求，将颗粒浸没即可，优选在1:(10～15)的重量比范围内；超声分散时间优选在20～50min范围内。
17.优选的，所述丙组分还包括5～10％重量百分比的环己酮。
18.通过采用上述技术方案，环己酮可提高丙组分作为稀释剂的溶解力，提高面漆的涂装操作性。
19.优选的，所述防沉浆由包括如下重量百分比的原料制得：rc-800聚酰胺蜡粉：10～20％；含氟硅油：5～10％；二甲苯：余量。
20.通过采用上述技术方案，防沉浆主体材料为rc-800聚酰胺蜡粉，该粉体在溶剂中可产生膨胀并形成凝胶结构，使得颜料悬浮和涂料抗流挂。含氟硅油具有极低的表面能，在提高面漆涂装操作性的同时，可促进防沉浆、钛白粉等面漆颗粒向家具涂装面内部的渗透，从而提高面漆的抗流挂性能。
21.优选的，所述润湿分散剂采用afcona-5052。
22.通过采用上述技术方案，润湿分散剂主要用于促进钛白粉在体系中的均匀分散，降低钛白粉在存储过程中发生沉降的概率，以保障面漆使用时具有突出的遮盖力。本技术中润湿分散剂可采用脂肪胺聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸甘油酯中的一种或几种，优选采用afcona-5052。
23.第二方面，本技术提供一种抗流挂哑光白面漆的制备方法，包括如下制备步骤：甲组分的制备：预先选用干净的符合标准的分散缸，依次投入所述豆油酸改性醇酸树脂、润湿分散剂、防沉浆，分散混合，然后再加入金红石钛白粉、哑光粉、哑粉排列剂、抑泡消泡剂、乙酸丁酯，继续分散混合至细度≤30um；最后加入丙二醇甲醚醋酸酯调粘度至6000
±
500mpa.s/25℃；乙组分的制备：将乙酸丁酯、游离tdi三聚体、游离tdi加成物、hdi三聚体物料混合分散均匀即得；丙组分的制备：将乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯混合分散均匀即得；防垂流哑光白面漆制备：将甲组分、乙组分与丙组分按照1:(0.3～0.5):0.5的重量比混合分散均匀即得。
24.通过采用上述技术方案，得到高遮边哑光白面漆，涂装时不易发生垂流、流挂现象，不易暴露出黑边，因而对家具表面，尤其是异形面具有极高的遮盖力。
25.优选的，甲组分的制备步骤中加入有1.5～3％量百分比的气相二氧化硅；丙组分的制备步骤中加入有5～10％重量百分比的环己酮。
26.通过采用上述技术方案，加入气相二氧化硅可进一步提高面漆的防沉、防垂流性能；加入环己酮增强稀释剂的溶解力，提高面漆的涂装操作性。
27.综上所述，本技术具有如下有益效果：1、本技术中通过采用豆油酸改性树脂提供面漆防沉、防流挂性能，促使钛白粉在面漆内建立三维结构，起到遮盖作用，且喷涂于家具不同平面均不会产生垂流、流挂现象。
28.2、本技术中通过采用改性剂改性得到了在体系中更为稳定的气相二氧化硅，有效提高面漆触变性以及防沉、抗流挂性能。
29.3、本技术采用由rc-800聚酰胺蜡粉、含氟硅油与二甲苯制备得到的防沉浆，在提高面漆涂装操作性的同时，可促进防沉浆、钛白粉等面漆颗粒向家具涂装面内部的渗透，进
一步提高面漆的抗流挂性能。
具体实施方式
30.气相二氧化硅的制备例制备例1，一种气相二氧化硅，按照如下方法制备得到：s101:将1
㎏
气相二氧化硅(原料)浸没于10
㎏
氨水溶液(25wt％)中，进行超声分散处理，超声时间30min，得到预分散颗液；s102:向预分散液中加入2.5
㎏
甲壳素，搅拌1h，使甲壳素充分吸附于气相二氧化硅颗粒表面，经过滤后得到改性后的气相二氧化硅；其中，气相二氧化硅、氨水与甲壳素的重量比为1:10:2.5；气相二氧化硅型号为ts-610，目数为8000目，购自卡博特。
31.制备例2，一种气相二氧化硅，与制备例1的区别在于，其制备方法为：将1
㎏
气相二氧化硅浸没于15
㎏
氨水溶液(20wt％)中，进行超声分散处理，超声时间30min，即得改性后的气相二氧化硅。
32.制备例3，一种气相二氧化硅，与制备例1的区别在于，其制备方法如下：s101:将1
㎏
气相二氧化硅浸没于10
㎏
去离子水溶液中，进行超声分散处理，超声时间30min，得到预分散颗液；s102:向预分散液中加入2
㎏
甲壳素，搅拌1h，使甲壳素充分吸附于气相二氧化硅颗粒表面，经过滤后得到改性后的气相二氧化硅。实施例
33.实施例1，一种抗流挂哑光白面漆，各原料组分的选择及其相应用量如表1所示，且按照如下步骤制备得到：甲组分的制备：预先选用干净的符合标准的分散缸，依次投入所述豆油酸改性醇酸树脂、润湿分散剂、防沉浆，分散混合，然后再加入金红石钛白粉、哑光粉、哑粉排列剂、抑泡消泡剂、乙酸丁酯，继续分散混合至细度≤30um；最后加入丙二醇甲醚醋酸酯调粘度至6000
±
500mpa.s/25℃；乙组分的制备：将乙酸丁酯、游离tdi三聚体、游离tdi加成物、hdi三聚体物料混合分散均匀即得；丙组分的制备：将乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯混合分散均匀即得；防垂流哑光白面漆制备：将甲组分、乙组分与丙组分按照1:0.5:0.5的重量比混合分散均匀即得。
34.甲组分中豆油酸改性醇酸树脂型号为gb-5103-70tp，购自惠州立邦长润发涂料有限公司；哑粉排列剂的型号为efka3039，购自荷兰埃夫卡公司。钛白金红石钛白粉，金红钛白粉型号为r-996型金红石钛白粉，购自龙蟒公司；分散剂的型号为afcona-5052；消光剂的型号为鑫辉bs-930，购自广东清远鑫辉公司；消泡剂型号为5300，购自德谦公司；防沉浆的制备方法，包括以下步骤：选用干净符合标准的分散缸，按照15:80:5的质量比依次投入聚酰胺蜡粉、异构二甲苯和含氟硅油后启动分散机，以600～800转/分钟，分散15～20分钟得到防沉浆；防沉浆中的聚酰胺蜡粉型号为rc-800；含氟硅油型号为afs-l-1011，购自深圳市冠恒新材料；气相二氧化硅采用制备例1制得的改性后的气相二氧化硅。
35.乙组分中游离tdi三聚体固化剂型号为bg-450tb，购自广东博高有限公司；游离tdi加成物固化剂型号为bg-l75，购自广东博高化工有限公司；hdi三聚体固化剂型号为ht-100，购自万华化学集团股份有限公司；脱水剂型号为fl-180，购自河南新乡三星化工有限公司。
36.实施例2～3，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，各原料组分的选择及其相应用量如表1所示，且甲组分、乙组分与丙组分按照1:0.3:0.5的重量比进行混合。
37.表1、实施例1～3中各原料组分的选择及用量(
㎏
)实施例4，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，甲组分中未采用等量的未经改性处理的气相二氧化硅替代制备例1中改性后的气相二氧化硅。
38.实施例5，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，甲组分中未采用等量制备例2制得的改性后的气相二氧化硅替代制备例1制得的改性后的气相二氧化硅。
39.实施例6，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，甲组分中未采用等量制备例3制得的改性后的气相二氧化硅替代制备例1制得的改性后的气相二氧化硅。
40.实施例7，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，甲组分中未采用等量的钛白粉替代气相二氧化硅。
41.实施例8，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，丙组分中未添加有环己酮。
42.实施例9，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例7的区别在于，丙组分中未添加有环己酮实施例10，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，防沉浆的原料中采用等量的二甲基硅油替代含氟硅油。
43.实施例11，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，防沉浆的原料中不添加含氟硅油。
44.对比例对比例1，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，甲组分中，采用等量醇酸树脂替换豆油酸醇酸树脂，醇酸树脂型号为dg-5103-70tp，购自广东拓普化工有限公司。
45.对比例2，一种抗流挂哑光白面漆，与实施例1的区别在于，甲组分中，采用等量的月桂酸改性醇酸树脂替代豆油酸改性醇酸树脂；月桂酸改性醇酸树脂型号为h32-70j,购自上海嘉宝莉涂料有限公司。
46.对比例3，一种抗流挂哑光白面漆，由甲、乙、丙组分按质量比1:0.5:0.5按照如下配方与步骤配制而成：甲组分的原料由以下重量百分比的组分组成：h32-70j：月桂酸醇酸树脂51％分散剂：0.5％防沉浆：5％金红石型钛白粉：35％消光剂：5％流平剂：0.5％.消泡剂：0.5％醋酸正丁酯：11.5％丙二醇甲醚醋酸酯：11％；h32-70j月桂酸醇酸树脂的粘度为格式管12s～15s，羟值为110mgkoh/g～130mgkoh/g，酸值为10mgkoh/g～12mgkoh/g。
47.甲组分的制备方法按以下步骤：选用干净的符合标准的分散缸，依次投入h32-70j月桂酸醇酸树脂、分散剂、防沉浆，启动分散机，以300～500转/分钟低速分散5～10分钟；然后搅拌下依次加入金红石型钛白粉、消光剂、流平剂、消泡剂、醋酸正丁酯1后，以800～1200转/分钟高速分散10～20分钟，至细度≤30um；最后加入丙二醇甲醚醋酸酯1调粘度至：8500mpa.s/25℃。
48.乙组分的原料由以下重量百分比的组分组成：醋酸正丁酯：250％tdi三聚体固化剂：15％tdi预聚物：20％hdi三聚体固化剂：15％；乙组分的制备方法按以下步骤：依次投入醋酸正丁酯2、tdi三聚体固化剂、tdi预聚物、hdi三聚体固化剂物料后，启动分散机，以600～800转/分钟，分散30分钟。
49.丙组分的原料由以下重量百分比的组分组成：醋酸正丁酯3：50％丙二醇甲醚醋酸酯：42％二甲苯：8％；丙组分的制备方法按以下步骤：依次投入醋酸正丁酯3、丙二醇甲醚醋酸酯2、二甲
苯1物料后，启动分散机，以600～800转/分钟，分散15分钟。
50.防沉浆的原料由以下重量百分比的组分组成：聚酰胺蜡：20％二甲苯2：80％；防沉浆的制备方法，包括以下步骤：选用干净符合标准的分散缸，依次投入聚酰胺蜡和二甲苯2后启动分散机，以600～800转/分钟，分散15～20分钟。
51.性能检测试验试验1：面漆理化性能测试试验方法：如表2所示；试验结果：如表3所示。
52.表2、面漆理化性能测试方法表2、面漆理化性能测试方法表3、面漆理化性能测试结果
试验结果分析：由表3可得，本技术制备得到的面漆，具备良好的施工性能，且遮盖力、外观质量、贮存稳定性、硬度和附着力均能够达到色漆实际应用的要求。
53.试验2：面漆抗流挂、防垂流性能测试试验方法：按照gb/t9264-88《色漆流挂性的测定》中规定的方法进行测试。
54.试验原理：采用多凹槽刮涂器在底板上沿其长度方向将少量色漆刮涂成10条不同厚度的平行湿膜(厚度取决于凹槽刮涂器个凹槽的槽深)每条湿膜宽度为6mm，相邻涂膜之间的间距为1.5mm，相邻涂膜间的厚度差为25μm(每一流挂试验仪具有三个多凹槽刮涂器，测试范围分别为50～275μm、250～475μm、450～675μm)。涂膜刮涂完成后，将底板垂直放置，且10条涂膜自上而下依次排列。观察并记录底板上没有流挂痕迹的最厚的一条涂膜的厚度(μm)，并采用该厚度来表征面漆的流挂性，测试结果如表4所示。
55.表4、面漆抗流挂、防垂流性能测试结果(μm)试验结果分析：
(1)结合实施例1～3和对比例1～3并结合表4可以看出，实施例1～3中采用豆油酸改性醇酸树脂为基础材料，对比例1采用常规醇酸树脂为基础材料，对比例2与对比例3均采用月桂酸改性醇酸树脂为基础材料。试验结果表明，实施例1～3制备得到的面漆明显具有更为突出的抗流挂、防垂流性能。其原因可能在于，豆油酸改性醇酸树脂是通过在制备过程中加入豆油酸(不饱和脂肪酸)为原料，其与tdi、hdi的交联固化速度高于常规醇酸树脂或月桂酸(不饱和树脂)改性醇酸树脂。
56.(2)结合实施例1～3和实施例4～7并结合表4可以看出，实施例1～3中采用有改性后的气相二氧化硅，改性剂由氨水和甲壳素组成，加入后能够显著的提高面漆的抗流挂性；且改性剂单独采用氨水(实施例5)、甲壳素(实施例6)或不采用改性剂(实施例4、7)均无法取得最佳效果。其原因可能在于，气相二氧化硅表面具有大量的羟基活性基团，因而具有极好的触变性，能够在面漆体系内形成网状结构，起到增稠效果，最终，有效改善面漆防沉、防流挂性能。
57.然而，气相二氧化硅颗粒因表面能高，粒子间具有聚集沉淀，以降低表面能的趋势，不利于发乎长效增稠效果，抗流挂性能不稳定。为此，本技术采用改性剂对气相二氧化硅进行改性，通过浸泡氨水，使得气相二氧化硅表面带负电，利用静电斥力降低颗粒间相互靠近形成沉淀的概率。而甲壳素分子链中的氨基和羟基均能够与气相二氧化硅表面的羟基基团形成化学连接，甲壳素吸附于气相二氧化硅表面产生空间位阻，抑制粒子间的聚集，有效保障气相二氧化硅的增稠作用，进而起到良好的防沉、抗流挂作用。因此通过氨水和甲壳素的协同处理，能够让气相二氧化硅颗粒之间产生静电斥力和空间位阻，有效保障其增稠性能，进而起到防沉降、抗流挂作用。
58.(3)结合实施例1～3和实施例10～11并结合表4可以看出，实施例1～3的防沉浆中加入有含氟硅油，实施例10的防沉浆中加入有甲基硅油，实施例10的防沉浆中仅含有二甲苯与rc-800聚酰胺蜡粉。试验结果表明，实施例1～3具有更为优异的抗流挂效果。其原因可能在于，含氟硅油具有极低的表面能，能够提高面漆在涂装面上的展开，在提改善面漆涂装操作性的同时，可促进防沉浆的扩展，促进钛白粉等面漆颗粒向家具涂装面内部的渗透，从而提高面漆的抗流挂性能。
59.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。