一种水性耐折高亮复合涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及ipc分类的c09d133/00领域，尤其涉及一种水性耐折高亮复合涂料及其制备方法。


背景技术：

2.水性丙烯酸乳液因其良好的耐候性、耐腐蚀性以及添加成膜效果，近些年来，被广泛的应用和研究于水性涂料领域，得到了人们越来越多的关注。
3.近些年来，随着水性丙烯酸树脂涂料的发展，其在各个领域中的应用也愈发广泛，例如，建筑防护涂层、金属保护漆料、疏水涂层等领域得到了广泛的应用。现有技术(cn201811355735.0)提供了一种水性丙烯酸树脂的涂料，其主要采用了含氟丙烯酸单体作为原料，具有良好的防水性能，但是其因为氟元素的加入，其光滑特性容易使得涂料的贴附性、耐折性等性能受到明显的降低，并且亮度明显降低。
4.因此，亟需一种具有优异的贴附性、耐折性的同时还具有良好的亮度的复合丙烯酸类涂料。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种水性耐折高亮复合涂料，以质量份计，原料包括以下成分：环氧改性复合乳液80～120份，有机酸树脂10～50份，稀释剂50～300份，功能助剂4～15份。
6.作为一种优选的方案，以质量份计，所述环氧改性复合乳液的原料包括以下成分：组合单体150～300份，引发剂0.1～2份，阴离子有机盐0～5份，非离子表面活性剂1～5份，改性树脂1～20份，成盐剂1～5份，溶剂200～400份。
7.作为一种优选的方案，所述有机酸树脂为高韧性水性丙烯酸树脂、高韧性水性聚氨酯中的至少一种。
8.作为一种优选的方案，所述有机酸树脂为高韧性水性丙烯酸树脂。
9.作为一种优选的方案，所述有机酸树脂的粘度为50～100mpa.s，25℃。
10.作为一种优选的方案，所述有机酸树脂的粘度为75mpa.s，25℃。
11.本技术中，通过有效的选择高韧性的水性丙烯酸树脂，有效的提高了涂料的表面耐折性能，并且进一步的，控制其粘度时，能够有效的提升涂料的耐腐蚀性和表面光亮度。本技术人推测为：当采用的高韧性的水性丙烯酸树脂的粘度为75mpa.s，25℃时，其适宜的粘度能够在涂料体系中形成易于流动树脂团，从而在整体的体系中形成均一的韧性体系，当固化成膜时，其良好的均一性能够在表面膜层中形成单体高韧性树脂膜层，膜层的存在不仅能够有效的通过其韧性增强膜层的耐折性能，还能够形成良好的反射效果，进而具有良好的亮度。
12.作为一种优选的方案，所述稀释剂为去离子水、有机醇、有机酮、短链酯中的至少一种。
13.作为一种优选的方案，所述稀释剂为去离子水。
14.作为一种优选的方案，所述功能助剂为流平剂、润湿剂、润滑剂、抗滴落剂、抗紫外吸收剂、阻燃剂、防冻剂、防水剂、防腐剂中的至少一种。
15.作为一种优选的方案，所述功能助剂为消泡剂，流平剂以及防腐剂。
16.作为一种优选的方案，所述功能助剂为消泡剂，流平剂以及防腐剂的质量比为4～6:4～6:1～3。
17.作为一种优选的方案，所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮。
18.作为一种优选的方案，所述组合单体为丙烯酸类硬单体，丙烯酸类软单体以及酸酯类功能单体的混合物。
19.作为一种优选的方案，所述丙烯酸类硬单体为甲基丙烯酸甲酯、双环戊基丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯腈中的至少一种。
20.作为一种优选的方案，所述丙烯酸类硬单体为甲基丙烯酸甲酯和双环戊基丙烯酸酯，质量比为150:1。
21.作为一种优选的方案，所述丙烯酸类软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种。
22.作为一种优选的方案，所述丙烯酸类软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯，质量比为7:1。
23.本技术中，通过采用本技术中的环氧改性复合乳液，有效的提高了涂料的各项性能。本技术人推测为：本技术通过环氧改性复合乳液的加入在体系中引入了侧链含烷烃的单体的同时，能够通过含双键单体的改性，在合适的反应条件下对体系带来较高的双键密度，进行有效的增强制备过程的反应密度。
24.作为一种优选的方案，所述酸酯类功能单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
25.作为一种优选的方案，所述酸酯类功能单体为丙烯酸。
26.作为一种优选的方案，所述阴离子有机盐为磺酸盐、硫酸酯盐中的至少一种。
27.作为一种优选的方案，所述环氧改性复合乳液与有机酸树脂的质量比为9～11：1～5。
28.作为一种优选的方案，所述环氧改性复合乳液与有机酸树脂的质量比为10：3。
29.进一步的，本技术通过限定环氧改性复合乳液与有机酸树脂的质量比，能够有效提高耐折忍受能力，以及耐化学腐蚀渗透性能。本技术人推测为：本技术中当环氧改性复合乳液与有机酸树脂的质量比为10：3时，侧链含烷烃的单体以及双键单体能够有效的与有机树脂的长分子链形成连接缠绕的效果，并且尽可能的扩展了支链的一半长度，从而使得体系整体的碳链形成了多螺旋多复杂性的缠结，从而限制了电子和活性基团的移动和迁移速度。
30.作为一种优选的方案，所述环氧改性复合乳液的制备方法包括以下几步：(1)将所有单体和其它原料混合，在55～75℃下搅拌反应3～4小时；(2)之后加入改性树脂，继续反应4～5小时，最后中和乳化，即得。
31.本发明第二方面提供了一种上述水性耐折高亮复合涂料的制备方法，步骤包含以下几步：(1)根据各组分的用量称取原料；(2)将稀释剂加入反应釜,搅拌反应4～12小时；
(3)将环氧改性复合乳液以及有机酸树脂加入反应釜中，搅拌均匀；(4)剩余原料的加入，搅拌均匀过滤，即得。
32.有益效果：
33.1、本技术中制备的一种复合涂料，其具有良好的贴附性和耐折性能，能够在pet电晕基膜表面形成良好的粘附力，从而实现各类包装材料的保护性能，极大的提高包装材料的使用寿命，具有良好的适用性。
34.2、本技术中制备的一种复合涂料，其通过有效的选择高韧性的水性丙烯酸树脂，有效的提高了涂料的表面耐折性能，并且进一步的，控制其粘度时，能够有效的提升涂料的耐腐蚀性和表面光亮度。
35.3、本技术中制备的一种复合涂料，其通过采用本技术中的环氧改性复合乳液，有效的提高了涂料的各项性能。使得涂料在具有良好额贴附性和耐折性的同时，能够满足包装材料的亮度需求，具有广泛的适用性。
具体实施方式
36.实施例1
37.实施例1第一方面提供了一种水性耐折高亮复合涂料，以质量份计，原料包括以下成分：
[0038][0039][0040]
本实施例中，水性丙烯酸为荷兰帝斯曼公司出售的水性丙烯酸neocryl xk-12型号的产品。
[0041]
本实施例中，水性消泡剂为迪高公司出售的tego airex 902w消泡剂产品。
[0042]
本实施例中，流平剂为迪高公司出售的tego glide 100流平剂产品。
[0043]
环氧改性复合乳液的原料包括以下质量份：
[0044]
原料质量份甲基丙烯酸甲酯(硬单体)150ba(软单体)70
ea(软单体)10双环戊烯基丙烯酸酯(硬单体)1丙烯酸(酸酯类功能单体)0.5aeo(非离子表面活性剂)4.5丁烯酸改性环氧树脂(改性树脂)13过硫酸钾(引发剂)1丙酮(溶剂)75三乙醇胺(成盐剂)2水(溶剂)300
[0045]
环氧改性复合乳液的制备方法包括以下几步：(1)将所有单体和其它原料混合，在60℃下搅拌反应3.5小时；(2)之后加入改性树脂，继续反应4.5小时，最后中和乳化，即得。
[0046]
本实施例第二方面提供了一种上述水性耐折高亮复合涂料的制备方法，步骤包含以下几步：(1)根据各组分的用量称取原料；(2)将稀释剂加入反应釜,搅拌反应8小时；(3)将环氧改性复合乳液以及有机酸树脂加入反应釜中，搅拌均匀；(4)剩余原料的加入，搅拌均匀过滤，即得。
[0047]
实施例2
[0048]
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：成分为：
[0049]
原料质量份环氧改性复合乳液100水性丙烯酸30去离子水168.8水性消泡剂0.4流平剂0.6甲基异噻唑啉酮0.2
[0050]
实施例3
[0051]
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：成分为：
[0052]
[0053][0054]
性能评价
[0055]
对每个实施例制得涂料进行下述表格的性能测试，结果记入表1。
[0056][0057]
表1
[0058][0059]
通过实施例1～3和表1可以得知，本发明提供的一种水性耐折高亮复合涂料，其具有良好的耐折性，防腐蚀性以及较高的镭射亮度，并且有效提高了其与pet电晕基膜的贴附力，适宜在包装材料领域推广，具有广阔的发展前景。