本发明涉及漆料助剂,具体而言,涉及一种消泡剂及其在水性漆中的应用。
背景技术:
1、水性漆等漆料在生产和使用过程中,常因外加助剂或调色等需要对水性漆进行混合搅拌,此过程会卷入空气而使漆料中形成气泡。可通过添加消泡剂的方式,对泡沫薄层形成过程中或形成后产生的气泡进行消除。
2、具体地,消泡剂渗透进入泡沫薄层,并均匀分布形成单分子膜,消泡剂中的疏水粒子到达薄层表面,且在薄层顶端吸附表面活性剂,后通过表面张力的降低来降低其附着力,最终使得薄层破裂。然而,上述常见的消泡剂只能消除水性漆生产及加工过程中产生的泡沫,而在实际使用中发现:将漆料喷涂于物体表面后,仍然会产生一定的气泡,即是说现有的消泡剂并不能在漆料喷涂后发挥消除作用,导致消泡不彻底不充分。
3、因此,我们急需一种可对水性漆生产使用全过程进行消泡的消泡剂。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题:
2、现有的消泡剂在应用于水性漆中时,水性漆喷涂或涂抹于物体表面一定时间后,仍会出现大量细密的气泡,严重影响水性漆的使用,使其无妨长时间保持较高的稳定性。
3、本发明采用的技术方案:
4、本发明提供了一种消泡剂,按质量份数计,包括聚醚改性硅油12-18份、水凝胶聚丙烯酰胺5-8份、纳米高岭石粉4-10份、纤维素醚4-8.5份、阳离子淀粉3-5.5份、乳化剂0.5-2份和高分子分散剂0.5-1.2份。
5、优选地,所述纤维素醚包括羟丙基甲基纤维素、纤维素烷基醚和纤维素羟烷基醚中的任一种或多种;所述阳离子淀粉为接入季铵基的淀粉或经胺类化合物改性的淀粉;所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、司盘80、司盘85、吐温80或吐温85中的任一种或多种。
6、如上述的消泡剂的制备方法,包括如下步骤:
7、s1取聚醚改性硅油,加入水凝胶聚丙烯酰胺、纤维素醚和阳离子淀粉,混合均匀,得到初混物ⅰ;
8、s2向初混物ⅰ中加入乳化剂和去离子水,加热,高速搅拌,得到粘稠状混合物ⅱ;
9、s3趁热向混合物ⅱ中加入纳米高岭石粉和高分子分散剂,均质搅匀,冷却至室温,得到消泡剂。
10、优选地,步骤s2中,高速搅拌时,加热温度至115-150℃。
11、优选地,步骤s2中,高速搅拌时,控制高速搅拌器的转速为1800-3600rpm。
12、一种如上述的消泡剂可应用于水性漆中,进一步地,水性漆在喷涂或涂抹前,加入消泡剂和古法颜料,混匀后喷涂或涂抹于物体表面。优选地,古法颜料包括植物颜料、动物颜料和矿物颜料中的一种或多种。
13、本发明采用的技术机理:
14、在实际使用过程中,水性漆喷涂于物体表面后产生的气泡,其形成原因是涂层内没有及时排出多余的水分,导致使用过程中水分蒸发或流动等形成间隙,即涂布于物体表面的水性漆于物体表面之间形成气泡。
15、通过研究发现,纤维素醚和水凝胶聚丙烯酰胺均是遇水后体积易膨胀的高分子材料。向消泡剂中引入纤维素醚、水凝胶聚丙烯酰胺,水性漆中的水分蒸发而气泡,水分由内向外蒸发的过程中,可与纤维素醚和水凝胶聚丙烯酰胺结合,纤维素醚和水凝胶聚丙烯酰胺遇水后体积扩大,膨胀成团,继而填堵了水分向外流失后漆膜内产生的间隙,进而减少水性漆漆膜与物体表面形成的气泡。
16、阳离子淀粉本身具有的吸水和粘合作用,能够对消除水分并填补孔隙起到辅助作用;而更重要的是,阳离子淀粉中含有大量阳离子基团,可与纤维素醚中的纤维基团形成静电结合,增强漆料的粘附作用,即在喷涂或涂抹水性漆时,可减少漆料与物体表面之间可能形成的细密气泡。
17、高岭石是一种吸水性强的黏土矿物,但吸水不膨胀,可避免因吸水后材料膨胀超过原水分体积而导致的漆膜鼓包等现象。将高岭石粉末与纤维素醚和水凝胶聚丙烯酰胺混合后使用,可使纤维素醚和水凝胶聚丙烯酰胺吸收水分并膨胀填堵气泡后,由高岭石粉末吸收剩余水分,避免因吸水作用而导致的漆膜等体积增大或皱缩,进而出现漆膜鼓包或收缩开裂等问题。
18、此外,根据不同使用场景,通常需要在喷涂或涂抹前向水性漆中加入颜料或染色剂,以满足不同的上漆需求。古法颜料是通过从矿物、植物、土质等自然环境中提炼的天然颜料,其大多具有表面吸附活性较强的特点,因而选择颜色相应的古法颜料加入水性漆中并与水性漆分子结合后,可降低水性漆内聚力,提高漆料的粘附强度和流动性能,可一定程度地填补涂布结束后因水分流失而形成的间隙空间,减少气泡的存在。
19、本发明的有益效果表现在:
20、通过向消泡剂中引入纤维素醚、水凝胶聚丙烯酰胺等原料,并将制得的消泡剂添加进水性漆中,可使水性漆在被喷涂于物体表面后,通过消泡剂内的功效组分遇水膨胀等作用,来填补水性漆在成膜或使用过程中由于其中的水分蒸发而产生的孔隙,进而减少水性漆漆膜与物体表面之间存在细密的气泡;且通过高岭石粉末与上述原料结合使用,以避免吸水后体积膨胀过大而导致漆膜鼓包等。
1.一种消泡剂,其特征在于,按质量份数计,包括聚醚改性硅油12-18份、水凝胶聚丙烯酰胺5-8份、纳米高岭石粉4-10份、纤维素醚4-8.5份、阳离子淀粉3-5.5份、乳化剂0.5-2份和高分子分散剂0.5-1.2份。
2.根据权利要求1所述的消泡剂,其特征在于,所述纤维素醚包括羟丙基甲基纤维素、纤维素烷基醚和纤维素羟烷基醚中的任一种或多种。
3.根据权利要求1所述的消泡剂,其特征在于,所述阳离子淀粉为接入季铵基的淀粉或经胺类化合物改性的淀粉。
4.根据权利要求1所述的消泡剂,其特征在于,所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、司盘80、司盘85、吐温80或吐温85中的任一种或多种。
5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的消泡剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的消泡剂的制备方法,其特征在于,步骤s2中,高速搅拌时,加热温度至115-150℃。
7.根据权利要求5所述的消泡剂的制备方法,其特征在于,步骤s2中,控制高速搅拌器的转速为1800-3600rpm。
8.一种如权利要求1至4中任意一项所述的消泡剂可应用于水性漆中。
9.一种如权利要求8所述的消泡剂在水性漆中的应用方法,其特征在于,水性漆在喷涂或涂抹前,加入消泡剂和古法颜料,混匀后喷涂或涂抹于物体表面。
10.根据权利要求9所述的消泡剂在水性漆中的应用方法,其特征在于,古法颜料包括植物颜料、动物颜料和矿物颜料中的一种或多种。