一种水性白色遮光塑料基材用涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种水性白色遮光塑料基材用涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会环保意识的提高，水性涂料成为发展趋势，黑色涂料由于本身的吸光属性具有较好的遮盖能力，但是白色涂料没有吸光作用，遮盖能力主要取决于粉料和介质的折射率差值。

目前，提高白色涂料遮盖力的方法包括提高膜厚、筛选遮盖能力较好的钛白粉，或者混合不同晶型的钛白粉，虽然钛白粉有一定的遮盖效果，但是不能显著提升白色涂料的遮盖力，另外，钛白粉的量过多会影响涂料干膜的物理性能，喷涂时，会产生黄相问题，影响使用效果；为了增强其遮盖能力，目前最常用的方法是在加入钛白粉的同时加入水性铝银，水性铝银浆由于特殊的结构，通常会具有一定的遮盖力，行业内通常推荐使用量为涂料质量的5-8％，如果追求更高的遮盖力，则会添加更多量的水性铝银浆，但是，水性铝银浆的使用量较多时会产生掉银的技术问题；而且，水性铝银浆具有金属感，添加较多的量会导致涂料偏灰，在白色涂料的遮盖力改善方面既需要考虑粉料的遮盖力，同时也要考虑粉料对涂料颜色的影响，也就是说现有技术中无论是采用水性铝银浆还是使用遮盖力较好的钛白粉都不能显著提高白色涂料的遮盖力，并且使用水性铝银浆还会存在掉银的问题和颜色改变的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种水性白色遮光塑料基材用涂料，以解决技术背景中存在的不足。

为实现上述目的，本发明提出的一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

其特征在于，还包括以下质量分数的成分：

白色色浆 30-40％；

水性树脂 36-62％；

水性铝银浆 0.4-0.8％；

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为1-10um。

优选地，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉。

优选地，所述白色色浆的粒径为1-10um。

优选地，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成。

优选地，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为25-37％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为7-16％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为2-9％。

优选地，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。

优选地，所述涂料的PH值控制在8-9。

优选地，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成。

优选地，所述消泡剂包括但不限于TEGO 902W、EPERPOL 3225W、KEPERPOL 3202W和TEGO825的一种或是多种的组合，所述消泡剂用于消除涂料中的泡泡。

优选地，所述润湿流平剂包括但不限于TEGO 4100和TEGO 270的一种或是两种的组合，所述润湿流平剂兼具润湿剂和流平剂的功能。

优选地，所述中和剂包括但不限于氨水、二甲基乙醇胺，2-氨基甲基-1-丙醇和AN-130中的一种或是几种的组合，所述中和剂用于调节涂料的PH值，保证所述水性白色遮光塑料基材用涂料的稳定性。

本发明还提供了一种水性白色遮光塑料基材用涂料的制备方法，其用于上述水性白色遮光塑料基材用涂料的制备，包括以下步骤：

加入水性树脂、去离子水、成膜助剂，500-600转/min分散2分钟；加入消泡剂、润湿流平剂、中和剂和增稠剂，提高转速至1000-1200转/min；加入白色色浆和水性铝银浆，分散20-30分钟，搅拌均匀后得到成品，并出料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)水性涂料，基本无气味，低VOC；

(2)获得遮盖效果较好的白色涂料。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例对本发明作进一步的说明，但需要指出的是，本发明的实施例中所描述的具体的物料比、工艺条件以及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限定本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实际所作为的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。

实施例1

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为29.6％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为12.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为5％。

实施例2：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为29.5％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为12.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为5％。

实施例3：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为29.4％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为12.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为5％。

实施例4：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为27.5％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为10.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为4％。

实施例5：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为27.4％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为10.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为4％。

实施例6：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为27.3％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为10.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为4％。

实施例7：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为25.4％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为9.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为2％。

实施例8：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为25.3％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为9.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为2％。

实施例9：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为25.2％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为9.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为2％。

对比例1：

一种水性白色遮光塑料基材用涂料，其特征在于，包括以下质量分数的成分：

所述水性铝银浆为下沉银，所述水性铝银浆的粒径为4-8um，所述成膜助剂由二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚组成，所述二丙二醇乙醚的质量分数为4％，所述二丙二醇丙醚的质量分数为8％，所述消泡剂为TEGO 902W，所述润湿流平剂为TEGO 4100，所述中和剂为二甲基乙醇胺，所述白色色浆的白色颜料为金红石型钛白粉，所述白色色浆的粒径为4-7um，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为PS166，所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，其中，所述水性丙烯酸树脂的质量分数为28％，所述水性聚氨酯树脂的质量分数为10.2％，所述水性丙烯酸醇酸改性树脂的质量分数为4％。

采用以下方法对涂料进行检测：

附着力测试：百格法，GB/T 9286-1990008；

遮光测试：通过目测来判断，打开手机上的手电筒设备，然后贴合透明基材进行光源零距离照射，看其透光情况，基材选择的是厚度为1.8mm的PMMA透明基材。

测试结果：

另外，上述实施例使用百格法测试附着力都为0级，附着力良好，并且，在沸水中煮2小时都没有异样，具有较好的耐水煮性，并且还具有较好的耐醇擦洗性，观察到对比例1的干膜偏灰严重，相应比例的水性铝银浆不适合应用于白色涂料，并且如果需要降低水性铝银浆带来的灰度问题，需要增加更多的白色色浆，但是所述白色色浆的增加会导致所述水性树脂的比例减少，相应得到的干膜物理性能会比较差，观察到实施例1和实施例8的白度符合白色涂料的要求，实施例9的干膜稍稍偏灰，但是，是可以接收的范围。

分析上述实施例和对比例的实验结果可知：(1)实施例1-实施例10均是添加了很少量的水性铝银浆，结果显示添加了水性铝银浆的涂料干膜厚度在50-80um之间均可以实现一定的遮光效果，甚至是完全遮光的效果，

(2)在一定范围内可以做到干膜厚度在60um时就可以实现基本完全遮光，干膜厚度在70um时就可以实现完全遮光，甚至是在60um就可以实现完全遮光。

(3)水性铝银浆的质量分数为0.5％、0.6％和0.7％时具有较好的遮盖效果，水性铝银浆的质量分数为0.8％时，涂料颜色开始有一点点偏灰，但是，是可以接受的范围。

实施例10：

本发明还提供了一种水性白色遮光塑料基材用涂料的制备方法，其用于上述水性白色遮光塑料基材用涂料的制备，包括以下步骤：

依次加入水性树脂、去离子水、成膜助剂，500-600转/min分散2分钟；继续加入消泡剂、润湿流平剂、中和剂和增稠剂，提高转速至1000-1200转/min；依次加入白色色浆和水性铝银浆，分散20-30分钟，搅拌均匀后得到成品，并出料，150目纱网过滤。

上述实施例10中的所述白色色浆的制备方法为：按照一定的配方比例，依次加入去离子水，助溶剂，水性消泡剂，水性分散剂，钛白粉搅拌分散，分散机转速1000-1200转/min，分散30min，得到白色色浆，将得到的白色色浆用三辊机研磨3遍，研磨至粒径在1-10um，本申请提供的白色色浆的制备方法是常规方法，上述实施例中的所述白色色浆可以自行制备，也可以购买现有白色色浆，所述白色色浆的制备方法和来源不限制本发明的保护范围。

所述实施例10中选择依次加入原料可以更好的分散水性铝银浆和色浆，更好的保证涂料的成膜质量，但是，不同成分之间的添加顺序也能够互相调换。

上述实施例中，所述水性铝银浆采用的是具有白相的水性铝银浆，采用下沉银，并且具有较好的定向排列性，下沉型的水性铝银浆从涂料表面往基体逐渐沉降，与白色色浆搭配形成一种稳定的粒子分布形态，这种形态有利于增加水性铝银浆、白色浆料和介质之间的折射率，增加涂料的遮盖力，并且下沉银对颜色的干扰性较小，上述实施例选择使用金红石型的钛白粉是因为其具有较大的折射率，有利于提高涂料的遮盖力，另外这种晶型的钛白粉具有较好的耐候性，但是添加量比较大时，喷涂出来的涂膜效果具有黄相性，但是，所述水性铝银浆的加入和钛白粉发生协同作用可以解决黄相问题，并且可以产生具有带浅青灰相的白色涂膜。

上述实施例中，所述增稠剂、消泡剂、成膜助剂、润湿流平剂的含量只需要在这些物质允许添加范围即可，所述水性铝银浆、白色浆料、水性树脂的质量比影响涂料的颜色、涂料膜的脆性和影响观感。

上述实施例中所述缔合型增稠剂包括但是不限于PS166,所述缔合型聚氨酯增稠剂具有调节体系粘度的作用，并且具有较好的防飞溅的功能、同时对涂料体系的流平性和流动性具有一定的调节作用。

上述实施例中采用二丙二醇乙醚和二丙二醇丙醚作为成膜助剂主要是两种成膜助剂有效降低涂料的成膜温度，让漆膜的成膜性更好；所述消泡剂的使用是为了消除涂料中的泡泡，本发明不限制特定效果或是特定种类的消泡剂，所述消泡剂包括但不限于TEGO902W、EPERPOL 3225W、KEPERPOL3202W和TEGO825的一种或是多种的组合；所述润湿流平剂主要是为了降低水性涂料的表面张力，使涂料可以更好的在基材上铺展开，兼具润湿剂和流平剂的效果，上述实施例中所述润湿流平剂也可以使用润湿剂和流平剂代替，或者是仅仅使用润湿剂或是仅仅使用流平剂代替，因为，目前，很多的润湿剂都具有流平剂属性，流平剂也具有润湿剂的属性，所述润湿流平剂包括但不限于TEGO 4100和TEGO 270的一种或是两种的组合；所述中和剂主要是调节涂料体系的PH值，增加涂料的稳定性，防止水性铝银浆的破坏和不稳定；所述水性树脂例如水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂中的一种或是几种的组合也可以添加至本发明分的组分中，上述实施例中的所述水性树脂由水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸醇酸改性树脂组成，并限定各自的配比，可以得到性能更好的涂料，具有较好的耐水煮性和耐醇擦洗性、更好的附着力，并具有更好的物理性能。

上述实施例中只列出了部分实施例，在其它实施例中，所述水性铝银浆有其它的粒径，例如，

1-2um,2-3um,3-4um,4-5um,5-6um,6-7um,8-9um,9-10um等，白色浆料的粒径有其它的粒径，例如，

1-2um,2-3um,3-4um,4-5um,5-6um,6-7um,8-9um,9-10um等，在其它的实施例中，所述白色浆料包括其它的白色颜料，例如立德粉、亚钛粉、锐钛型的钛白粉等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。