一种水性双组份哑光锤纹漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及制漆的技术领域，尤其涉及一种水性双组份哑光锤纹漆及其制备方法。


背景技术：

2.锤纹漆是一种涂装表面呈现的花纹图案类似于铁锤击打金属板后形成的花纹的油漆，大量使用于铸件以掩盖表面的粗糙不平整和保护作用，具有装饰美观的效果，其以锤纹清晰、优美别致、立体感而广泛适用于各种仪器、门窗、金属类柜台、机床设备等。其主要由合成树脂、溶剂、铝粉及助剂等组成，分类主要为单组份和双组分，由于单组份锤纹漆的耐候性、耐水性等不如双组分锤纹漆，市面上大部分是以丙烯酸聚氨酯银粉为主的双组分锤纹漆。
3.一般传统的锤纹漆需要添加非浮型银浆或银粉，目的是为了进一步促进“贝纳德窝”的形成，“贝纳德窝”在普通涂料中属于浮色发花的漆膜缺陷，但在锤纹漆中却可以增加锤纹立体感。由于传统的锤纹漆添加有银浆或银粉，而银浆或银粉原材料价格昂贵，生产成本较大，使锤纹漆的应用领域受到局限。因此，在保证锤纹漆具有较强立体感的前提下，急需研制出一种不添加银浆或银粉且应用广泛的水性双组份锤纹漆。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种水性双组份哑光锤纹漆及其制备方法，通过采用特制的色浆和哑粉作为锤纹漆组份，并摒弃了传统银浆或银粉的添加，降低生产成本，同时保证漆膜具有较强立体感和干燥性能，解决了锤纹漆存在应用局限性的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例之一提供了一种水性双组份哑光锤纹漆，包括a组分和b组分，所述a组分和b组分质量比为100：(15
‑
30)，所述a组分包括以下重量份数的原料：
6.水性树脂：50份
‑
70份；
7.哑粉：2份
‑
7份；
8.色浆：10份
‑
20份；
9.硅氧烷类锤纹剂：2份
‑
5份；
10.a组助溶剂：3份
‑
8份；
11.功能助剂：2.7份
‑
31份；
12.a组去离子水：5份
‑
15份；
13.其中，所述哑粉的粒径范围为3μm
‑
6.5μm，所述色浆的粒径范围为100nm
‑
500nm，所述色浆包括以下重量份数的原料：
14.颜料：30份
‑
40份；
15.色浆助溶剂：3份
‑
5份；
16.色浆消泡剂：0.1份
‑
0.5份；
17.色浆分散剂：20份
‑
30份；
18.色浆去离子水：40份
‑
50份；
19.所述b组分包括以下重量份数的原料：
20.油性聚异氰酸酯固化剂：60份
‑
80份；
21.b组助溶剂：20份
‑
40份。
22.作为优选方案，所述功能助剂包括以下重量份数的原料组分：
23.ph调节溶剂：0.5份
‑
2.5份；
24.润湿助剂：0.5份
‑
1.5份；
25.a组分散剂：1份
‑
2份；
26.a组消泡剂：0.2份
‑
1份；
27.聚氨酯缔合型增稠剂：0.5份
‑
1.5份。
28.通过采用上述方案，提升色浆中各组分在锤纹漆中的分散均匀性能，同时控制色浆和哑粉各自之间的粒径、密度差异性，从而使不同组分以及不同粒径成分的运动轨迹不同，对于粒径较小的色浆颗粒容易大面积流动到漆膜的最高点，对于粒径较大的哑粉颗粒由于移动困难，所以流动到漆膜的最凹陷位置处，加速了“贝纳德窝”的形成，从而形成鲜明的立体花纹感；同时采用油性聚异氰酸酯固化剂缩短锤纹漆的表干时间并降低漆膜的光泽度，干燥速率提高，该方案不需要额外添加银浆或银粉组分，降低生产成本，从而扩宽了锤纹漆的应用领域。
29.作为优选方案，所述水性树脂为水性羟基丙烯酸树脂，所述水性羟基丙烯酸树脂的固含量为45％，羟值为129mgkoh/g。
30.作为优选方案，所述a组助溶剂为二乙二醇单乙醚、乙醇、异丙醇、正戊醇、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或多种。
31.通过采用上述方案，二乙二醇单乙醚、乙醇、异丙醇、正戊醇、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚均可以提高锤纹剂a组分中各组分的相容性，协助色浆颗粒的流动，加速立体花纹的形成，增强锤纹立体感。
32.作为优选方案，所述ph调节溶剂为amp
‑
95、dmea中的一种或多种。
33.作为优选方案，所述哑粉为水合硅酸镁和二氧化硅按质量比为5：(6
‑
10)的比例混合而成。
34.通过采用上述方案，将水合硅酸镁和二氧化硅按质量比为5：(6
‑
10)的比例混合加入锤纹漆，可以保障锤纹漆漆膜立体感强的同时提高漆膜整体的哑光效果，同时降低锤纹漆中哑光成分的用量占比，进一步控制颜基比例，整体提高锤纹漆的性能。
35.作为优选方案，所述b组助溶剂为乙二醇丁醚醋酸酯。
36.通过采用上述方案，乙二醇丁醚醋酸酯作为油性聚异氰酸酯固化剂的助溶剂，可以提高油性聚异氰酸酯固化剂与锤纹漆b组分之间的相容性，从而缩短锤纹漆的干燥时间和提高哑光效果，油性聚异氰酸酯固化剂的整体性能提高。
37.作为优选方案，所述色浆助溶剂为乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇、二丙二醇甲醚中的一种或多种混合而成。
38.通过采用上述方案，采用乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇、二丙二醇甲醚作为色浆助溶剂，可以提高色浆在锤纹漆a组分中的分散性和相容性，协助色浆中的颜料颗粒在锤纹漆中
流动，可以形成立体感强且清晰的表面纹路。
39.作为优选方案，所述色浆还包括重量份数为0.1份
‑
0.3份的杀菌剂。
40.为了解决上述技术问题，本发明实施例之二提供了一种水性双组份哑光锤纹漆的制备方法，包括以下步骤：
41.s1、将色浆去离子水预先加入搅拌容器中，控制搅拌速度为300r/min
‑
500r/min，随后依次加入色浆助溶剂、杀菌剂、色浆分散剂、色浆消泡剂，搅拌分散后，加入颜料，继续搅拌30min
‑
60min，随后转移至研磨设备进行研磨处理，筛分后制得色浆；
42.s2、将水性树脂加入混合容器中，并依次加入ph调节剂、a组助溶剂、润湿助剂，并高速搅拌混合均匀；
43.s3、随后将哑粉加入混合容器中，高速搅拌20min
‑
30min后，依次加入a组消泡剂、a组分散剂、a组去离子水，并高速搅拌混合均匀；
44.s4、将s1获得的色浆加入混合容器中调制成所需颜色，随后依次加入锤纹剂和聚氨酯缔合型增稠剂，高速搅拌混合均匀，即得a组分；
45.s5、将b组助溶剂和油性聚异氰酸酯固化剂加入密闭容器中，高速搅拌分散3min
‑
5min，并及时封装密封保存，即得b组分。
46.通过采用上述方案，在使用时提前将制备获得的a组分和b组分按比例混合均匀，即可进行涂抹，涂抹干燥后可以形成立体感强且清晰的纹路。
47.相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
48.1、由于色浆的粒径、密度与哑粉颗粒之间存在差异，对于粒径较小的色浆颗粒容易大面积流动到漆膜的最高点，对于粒径较大的哑粉颗粒由于移动困难，所以流动到漆膜的最凹陷位置处，加速了“贝纳德窝”的形成，从而形成鲜明的立体花纹感，该方案不需要额外添加银浆或银粉组分，扩宽了锤纹漆的应用领域。
49.2、采用油性聚异氰酸酯固化剂缩短锤纹漆的干燥时间，同时可以提供哑光作用，减少水合硅酸镁的用量占比，从而控制颜基比例。
50.3、乙二醇丁醚醋酸酯作为油性聚异氰酸酯固化剂的助溶剂，可以提高油性聚异氰酸酯固化剂与锤纹漆b组分之间的相容性，从而缩短锤纹漆的干燥时间和提高哑光效果。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.以下表1为制备例和实施例使用原料的来源和型号：
53.表1
‑
原料的来源和型号
[0054][0055]
[0056]
制备例
[0057]
制备例1
‑3[0058]
一种锤纹剂用色浆，采用以下步骤制备而成：将色浆去离子水预先加入搅拌容器中，控制搅拌速度如表2所示，随后依次加入色浆助溶剂、杀菌剂、色浆分散剂、色浆消泡剂，搅拌分散后，加入颜料，继续搅拌，搅拌时间如表2所示，随后转移至研磨设备进行研磨处理，筛分后制得粒径范围在100nm
‑
500nm的色浆。
[0059]
表2
‑
制备例1
‑
3中各组分、含量及其工艺参数
[0060][0061]
实施例
[0062]
实施例1
‑4[0063]
一种水性双组份哑光锤纹漆，由以下步骤制备而成：
[0064]
s1、将水性羟基丙烯酸树脂加入混合容器中，并依次加入ph调节剂、a组助溶剂、润湿助剂，并高速搅拌混合均匀；
[0065]
其中，水性羟基丙烯酸树脂的固含量为45％，羟值为129mgkoh/g，a组助溶剂可以为但不仅限于二乙二醇单乙醚、乙醇、异丙醇、正戊醇、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚；
[0066]
s2、随后将哑粉加入混合容器中，高速搅拌表3所示时间后，依次加入a组分散剂、a组消泡剂、a组去离子水，并高速搅拌混合均匀；
[0067]
其中，控制哑粉的粒径为3μm
‑
6.5μm范围内，在本实施例中，哑粉的粒径优选为3μm，哑粉为水合硅酸镁；
[0068]
s3、将制备例获得的色浆加入混合容器中调制成所需颜色，随后依次加入硅氧烷类锤纹剂和聚氨酯缔合型增稠剂，高速搅拌混合均匀，即得a组分；
[0069]
s4、将b组助溶剂和油性聚异氰酸酯固化剂加入密闭容器中，高速搅拌分散如表3
所示时间，并及时封装密封保存，即得b组分；
[0070]
其中，b组助溶剂为乙二醇丁醚醋酸酯，油性聚异氰酸酯固化剂的固含量为100％，异氰酸酯(
‑
nco)质量分数为21％
‑
23％。
[0071]
表3
‑
实施例1
‑
4中各组分和含量以及工艺参数
[0072][0073][0074]
实施例5
[0075]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，水合硅酸镁采用二氧化硅替代。
[0076]
实施例6
[0077]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，2.2kg的水合硫酸镁采用水合硅酸镁和二氧化硅按质量比为5：6的比例混合而成的混合物替代，混合物的用量为2.2kg。
[0078]
实施例7
[0079]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，2.2kg的水合硫酸镁采用水合硅酸镁和二氧化硅按质量比为1：2的比例混合而成的混合物替代，混合物的用量为2.2kg。
[0080]
实施例8
[0081]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，乙二醇丁醚醋酸酯采用二丙二醇丁醚替代。
[0082]
实施例9
[0083]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，聚氨酯缔合型增稠剂采用聚丙烯酸钠增稠剂替代。
[0084]
实施例10
[0085]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，水性羟基丙烯酸树脂采用水性聚氨酯树脂。
[0086]
对比例
[0087]
对比例1
[0088]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，水合硅酸镁采用水性羟基丙烯酸树脂替代。
[0089]
对比例2
[0090]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，色浆采用市售色浆替代。
[0091]
对比例3
[0092]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，水合硅酸镁采用水性羟基丙烯酸树脂替代，色浆采用市售色浆替代。
[0093]
对比例4
[0094]
一种水性双组份哑光锤纹漆，与实施例4的区别在于，油性聚异氰酸酯固化剂采用水性异氰酸酯固化剂替代。
[0095]
性能检测试验
[0096]
1、粘度测试：根据gb/t 1723
‑
93《涂料粘度测定法》的检测方法，在25℃条件下采用涂
‑
4杯粘度计检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4的漆膜粘度(s)，测试结果如表4所示。
[0097]
2、漆膜外观评估：将实施例1
‑
10和对比例1
‑
4所获得的锤纹漆涂抹在金属铸件表面，待常温条件下完全干燥后，采用肉眼直观观察漆膜的纹路和立体感强弱，评估结果如表4所示，评估结论具体分类为4个维度：
[0098]
1)锤纹清晰、立体感强、橘纹适中；
[0099]
2)锤纹清晰、立体感良好、橘纹稍大；
[0100]
3)锤纹清晰、立体感一般、橘纹紧密；
[0101]
4)锤纹模糊、立体感弱、橘纹紧密。
[0102]
3、漆膜光泽测试：根据gb/t 9754
‑
2007《不含金属颜料的色漆漆膜的镜面光泽的测定》方法检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4在60
°
几何条件下的漆膜光泽，合格光泽指标范围为2
‑
60，哑光程度根据生产指标调整，测试结果如表4所示。
[0103]
4、表干时间测试：根据gb/t 1728
‑
1979《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》，检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4的锤纹漆在室温20℃的条件下的表干时间(s)，测试结果如表4所示。
[0104]
5、实干时间测试：根据gb/t 1728
‑
1979《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》，检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4的锤纹漆在室温20℃的条件下的实干时间(mi n)，测试结果如表4所示。
[0105]
6、附着力测试：根据gb/t 9286
‑
1998《色漆和清漆
‑
漆膜的划格试验》在25℃条件下检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4锤纹漆的附着力等级，0级为最优，5级为最劣，测试结构如表5所示。
[0106]
7、漆膜硬度测试：根据gb/t 6739
‑
2006《色漆和清漆
‑
铅笔法测定漆膜硬度》在25℃条件下检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4所获得锤纹漆的漆膜硬度等级，硬度由低到高依次为：9b
‑
8b
‑
7b
‑
6b
‑
5b
‑
4b
‑
3b
‑
2b
‑
b
‑
hb
‑
f
‑
h
‑
2h
‑
3h
‑
4h
‑
5h
‑
6h
‑
7h
‑
8h
‑
9h，测试结构如表5所示。
[0107]
8、柔韧性测试：根据gb/t 1731
‑
1993《漆膜柔韧性测定法》在25℃条件下检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4所获得锤纹漆漆膜的柔韧性(mm)，测试结构如表5所示。
[0108]
9、耐水性测试：根据gb/t 5209
‑
1985《色漆和清漆耐水性的测定浸水法》检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4所获得锤纹漆漆膜的耐水性，测试结构如表5所示。
[0109]
10、耐汽油性测试：根据gb/t 1734
‑
1993《漆膜耐汽油性测定法》检测实施例1
‑
10和对比例1
‑
4所获得锤纹漆漆膜的耐汽油性，测试结构如表5所示。
[0110]
表4
‑
实施例1
‑
10和对比例1
‑
4的性能试验结果(1)
[0111]
[0112]
[0113][0114]
表5
‑
实施例1
‑
10和对比例1
‑
4的性能测试结果(2)
[0115]
[0116][0117]
结合表4
‑
5中实施例4和对比例1
‑
3的试验结果对比可知，通过在锤纹漆组分中添加水合硅酸镁和制备例3获得的色浆，控制色浆中各组分的分散均匀性以及色浆在100nm
‑
500nm的粒径范围内的分布，水合硅酸镁的粒径为3μm，使得色浆的粒径以及密度均不同于水合硅酸镁颗粒，从而使不同组分以及不同粒径成分的运动轨迹不同，对于粒径较小的色浆颗粒容易大面积流动到漆膜的最高点，对于粒径较大的水合硅酸镁颗粒由于移动困难，所以流动到漆膜的最凹陷位置处，加速了“贝纳德窝”的形成，通过色浆的明与水合硅酸镁的暗形成鲜明对比，从而形成强烈的立体花纹感。
[0118]
结合表4
‑
5中实施例4和对比例4的试验结果对比可知，采用油性聚异氰酸酯固化剂可以缩短锤纹漆的表干时间并降低漆膜的光泽度，油性聚异氰酸酯固化剂相比于水性异氰酸酯固化剂具有更好的固化效果，干燥速率提高，同时可以提供哑光作用，减少水合硅酸镁的用量占比，从而控制颜基比例。
[0119]
结合表4
‑
5中实施例4
‑
7的试验结果对比可知，哑粉采用水合硅酸镁和二氧化硅按质量比为5：(6
‑
10)的比例混合而成，可以保障锤纹漆漆膜立体感强的同时提高漆膜整体的哑光效果，降低锤纹漆中哑光成分的用量占比，进一步控制颜基比例，整体提高锤纹漆的性能。
[0120]
结合表4
‑
5中实施例4、8的试验结果对比可知，通过采用乙二醇丁醚醋酸酯作为油性聚异氰酸酯固化剂的助溶剂，可以提高油性聚异氰酸酯固化剂与锤纹漆b组分之间的相容性，从而缩短锤纹漆的表干时间，干燥速率提高，同时提高油性聚异氰酸酯固化剂的整体性能，降低锤纹漆的光泽度。
[0121]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。