一種水性耐候玻璃油墨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種水性油墨，具體設(shè)及一種耐候性好的應(yīng)用于玻璃上的水性油墨。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的溶劑型的涂料W有機(jī)溶劑苯、醇、酸等作為分散介質(zhì)，干燥后，有機(jī)溶劑揮 發(fā)到空氣中，造成V0C的排放，對(duì)人體和環(huán)境造成不可逆的傷害。近年來，隨著涂料行業(yè)的 發(fā)展W及大眾對(duì)綠色環(huán)保型涂料的需求日益增加，水性涂料和高固份涂料得到越來越多消 費(fèi)者的青睞。水性涂料采用無(wú)污染的水代替有機(jī)溶劑作為涂料基體材料的分散介質(zhì)，從而 大大降低V0C的排放，極大地減少涂料工業(yè)對(duì)環(huán)境和人體的傷害。水性涂料作為未來涂料 行業(yè)的主導(dǎo)方向，具備諸多優(yōu)異的性能，不僅節(jié)能環(huán)保而且綠色無(wú)毒。但是水性涂料在耐存 儲(chǔ)、耐候性、耐水性、耐溶劑擦洗等方面的性能遠(yuǎn)低于溶劑型涂料。目前如何提高水性涂料 的性能，使其在使用的各方面超越傳統(tǒng)涂料是目前水性涂料的重要研究方向。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01110047659. 9的名為《一種水性玻璃涂料及其制備方法》的中國(guó)專利 中提供了一種水性玻璃涂料的配方：環(huán)氧樹脂10% -32%、丙締酸樹脂30%-50%、有機(jī)娃樹脂 3〇/〇 -11%、氨基樹脂3%-12%、助劑1%-3%、納米膠體2%-7%、偶聯(lián)劑1% -3%、顏色染料3%-15〇/〇。 該方案中提供的涂料綠色環(huán)保安全無(wú)毒，但是對(duì)于玻璃涂料的耐存儲(chǔ)性和耐候性無(wú)進(jìn)一步 改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種可長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)的耐候性好的 玻璃油墨。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)： 本發(fā)明中的水性耐候玻璃油墨包括A組分與B組分，其中A組分與B組分的組成及質(zhì) 量百分比分別為： A組分：有機(jī)娃改性水性丙締酸樹脂 50-70% 乙二醇單下酸 8-18% 鐵白粉 15-25〇/〇 滑石粉 5-10% 消泡劑 0. 5-1% 流平劑 0. 5-1% B組分：氨基硅烷偶聯(lián)劑 80% 水性鐵酸醋偶聯(lián)劑 20% 所述水性耐候油墨由A組分、B組分和去離子水W質(zhì)量比20:1:5混合制得。
[0006] 本發(fā)明中采用的是有機(jī)娃改性的丙締酸樹脂作為油墨主體成分，丙締酸樹脂具備 良好的耐候性、高透明度、優(yōu)良的耐化學(xué)性和力學(xué)性能，成膜光滑亮澤，在傳統(tǒng)涂料中應(yīng)用 廣泛。丙締酸醋類多種多樣，各類單體因其所含官能團(tuán)的不同而具備各自的特殊性能，作為 涂料應(yīng)用的聚丙締酸醋類聚合物若僅采用一種則很難滿足成膜的條件。本發(fā)明中采用甲基 丙締酸甲醋、甲基丙締酸正下醋、丙締酸下醋、丙締酸徑乙醋作為單體。
[0007] 丙締酸樹脂是由丙締酸醋類單體共聚所得，其主鏈W飽和的碳-碳單鍵為主。側(cè) 基則是由共聚單體引入的帶有極性基團(tuán)的官能團(tuán)，二者共同作用賦予涂料良好的耐酸堿 性、耐候性和光澤度。但是丙締酸醋類樹脂一般為長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度不高，屬于熱塑性材料， 對(duì)溫度敏感，尤其是其外側(cè)的醋基為親水基團(tuán)，易發(fā)生水解反應(yīng)。而有機(jī)娃聚合物分子主鏈 上含有-Si(0時(shí)3,能夠形成空間的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，側(cè)基為有機(jī)基團(tuán)可W與丙締酸醋類單體反 應(yīng)，將有機(jī)聚合物分子結(jié)構(gòu)引入到娃氧鍵外圍，使其具有良好的憎水性。娃化合物同時(shí)也檢 具一部分無(wú)機(jī)物的特質(zhì)，具有高的化學(xué)穩(wěn)定性，再加上聚硅氧烷分子體積大，是硅氧烷化合 物具有良好的耐候性、透氣性和耐紫外光照等性能。將有機(jī)娃組分引入到有機(jī)聚丙締酸樹 脂中，可W兼具二者的優(yōu)異性能。
[0008] 本發(fā)明中采用的是化學(xué)改性法制備改性水性丙締酸樹脂，有機(jī)娃改性水性丙締酸 樹脂的具體制備方法為： (1)將正娃酸乙醋、丙醇、去離子水W摩爾比1:3:10混合投入反應(yīng)容器中，用硫酸調(diào)節(jié) 抑值為2-4之間，在60-70°C下保溫2-4小時(shí)；待保溫結(jié)束后，將硅烷偶聯(lián)劑滴入前一步驟 中的反應(yīng)容器中，在60-70°C下繼續(xù)反應(yīng)8-12小時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑與正娃酸乙醋的摩爾比為 1 :40-50,得到改性娃溶膠。
[0009] 該步驟中使用的硅烷偶聯(lián)劑為皿550、K冊(cè)60、K冊(cè)70、異下基Ξ乙氧基娃中的一種 或幾種的混合物。
[0010] (2)將甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸正下醋、丙締酸下醋、丙締酸徑乙醋W質(zhì)量比 為2:1:1:1混合，再加入上述單體質(zhì)量3-6%的過氧化苯甲酯，充分溶解。
[0011] (3)室溫條件下將步驟（2)中的溶液滴加入步驟（1)中的改性娃溶膠中，攬拌均 勻，直至抑為7-8,然后升溫至95-105°C，攬拌保溫反應(yīng)6-8小時(shí)，冷卻后將制得的產(chǎn)物用 無(wú)水乙醇沖洗2-3次，即得所需有機(jī)娃改性的丙締酸醋樹脂。
[0012] 本發(fā)明中玻璃油墨的配方中，添加鐵白粉增添涂料質(zhì)感W及作為填充料，鐵白粉 優(yōu)選為金紅石型鐵白粉，同時(shí)采用與本發(fā)明中的油墨相匹配的的添加劑， 所使用的消泡劑為二乙基娃酬，所使用的流平劑為有機(jī)娃流平劑。
[0013] 一種制備本發(fā)明中所述水性耐候玻璃油墨的方法： 將A組分混合均勻后研磨至固體顆粒粒度為1-3μm，然后將A組分、B組分和去離子水W質(zhì)量比20:1:5混合，在3500-45(K)r/min高速下攬拌1. 5-2小時(shí)。
[0014] 本發(fā)明中的水性耐候油墨優(yōu)選絲網(wǎng)印刷的涂裝方式，一種本發(fā)明中所述水性耐候 玻璃油墨的涂裝方法： 將所述油墨進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，印刷完成后，將印刷件置于烘箱內(nèi)于160-180°C條件下烘烤 5-10分鐘使油墨固化成型。
[0015] 本發(fā)明具有如下有益效果： 1、本發(fā)明中的水性耐候玻璃油墨與玻璃基體的附著力強(qiáng)、耐候性佳。
[0016] 2、本發(fā)明中的水性耐候玻璃油墨綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境和生產(chǎn)操作人員無(wú)傷害。
[0017]3、本發(fā)明中的水性耐候玻璃油墨制備方式簡(jiǎn)單易行，涂裝方式采用常用的絲網(wǎng)印 巧IJ，涂裝效果好，印刷件表面所成的膜流平性佳、光澤度高。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0019] 有機(jī)娃改性水性丙締酸樹脂的制備： (1)將正娃酸乙醋、丙醇、去離子水W摩爾比1:3:10混合投入反應(yīng)容器中，用硫酸調(diào)節(jié) 抑值為2-4之間，在65°C下保溫2. 5小時(shí)；待保溫結(jié)束后，將硅烷偶聯(lián)劑滴入前一步驟中的 反應(yīng)容器中，在70°C下繼續(xù)反應(yīng)12小時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑與正娃酸乙醋的摩爾比為1 :42,得到 改性娃溶膠，該步驟中使用的硅烷偶聯(lián)劑為皿570。
[0020] (2)將甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸正下醋、丙締酸下醋、丙締酸徑乙醋W質(zhì)量比 為2:1:1:1混合，再加入上述單體質(zhì)量4%的過氧化苯甲酯，充分溶解。
[0021] (3)室溫條件下將步驟（2)中的溶液滴加入步驟（1)中的改性娃溶膠中，攬拌均 勻，直至抑為7-8,然后升溫至100°C，攬拌保溫反應(yīng)8小時(shí)，冷卻后將制得的產(chǎn)物用無(wú)水乙 醇沖洗3次，即得所需有機(jī)娃改性的丙締酸醋樹脂。
[0022] 水性耐候玻璃油墨按照下表配方進(jìn)行，其中太保分選用金紅石型鐵白粉，消泡劑 為二乙基娃酬，流平劑選用市售有機(jī)娃流平劑。
[002引 A組分配方：
B組分為質(zhì)量百分比為80%的氨基硅烷偶聯(lián)劑及20%的水性鐵酸醋偶聯(lián)劑混合而成。[0024] 水性耐候玻璃油墨的制備： 將A組分混合均勻后研磨至固體顆粒粒度為1μm，然后將A組分、B組分和去離子水W質(zhì)量比20:1:5混合，在40(K)r/min高速下攬拌2小時(shí)即得到所需水性耐候玻璃油墨。
[00巧]將上述實(shí)施例中所得油墨用用200目的網(wǎng)板在玻璃試片上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，印刷完 成后，將印刷件置于烘箱內(nèi)于180°C條件下烘烤5分鐘使油墨固化成型，然后對(duì)干燥后的油 墨膜層進(jìn)行測(cè)試。
[0026] 對(duì)實(shí)施例中油墨涂層進(jìn)行附著力測(cè)試、中性鹽霧測(cè)試及漆膜硬度測(cè)試，測(cè)試方法 按照《GB/T1720-1979漆膜附著力測(cè)定法》、《GB/T6739-2006色漆和清漆鉛筆法測(cè)定漆 膜硬度》、《GB/T10125-2012人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》進(jìn)行，測(cè)試結(jié)果如下。
[0027] 由測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明中的實(shí)施例附著力好，耐環(huán)境腐蝕能力強(qiáng)，漆膜硬度可達(dá) 2H。
[0028] 將實(shí)施例中的油墨按照市售油墨的正常存儲(chǔ)方式置于倉(cāng)庫(kù)中，靜置180天后取出 查看油墨狀態(tài)，除實(shí)施例1、2表層略有出水W外，實(shí)施例3-20皆為均勻成品，取出后可直接 用于絲網(wǎng)印刷?？梢?，本實(shí)施例中的實(shí)施例3-20存儲(chǔ)性能好，可靜置180天W上不分層不 變質(zhì)。
[0029] 最后需要說明的是，W上實(shí)施例僅用m兌明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn) 行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解依然可W對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而運(yùn)些修改或者等 同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水性耐候玻璃油墨，包括A組分與B組分，其特征在于A組分與B組分的組成及 質(zhì)量百分比分別為： A組分：有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹脂 50-70% 乙二醇單丁醚 8-18% 鈦白粉 15-25% 滑石粉 5-10% 消泡劑 0. 5-1% 流平劑 0. 5-1% B組分：氨基硅烷偶聯(lián)劑 80% 水性鈦酸酯偶聯(lián)劑 20% 所述水性耐候油墨由A組分、B組分和去離子水以質(zhì)量比20:1:5混合制得。2. 如權(quán)利要求1所述水性耐候玻璃油墨，其特征在于所述有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹脂 的制備方法為： (1) 將正硅酸乙酯、丙醇、去離子水以摩爾比1:3:10混合投入反應(yīng)容器中，用硫酸調(diào)節(jié) pH值為2-4之間，在60-70°C下保溫2-4小時(shí)；待保溫結(jié)束后，將硅烷偶聯(lián)劑滴入前一步驟 中的反應(yīng)容器中，在60-70°C下繼續(xù)反應(yīng)8-12小時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑與正硅酸乙酯的摩爾比為 1 :40-50，得到改性硅溶膠； (2) 將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯以質(zhì)量比為 2:1:1:1混合，再加入上述單體質(zhì)量3-6%的過氧化苯甲酰，充分溶解； (3) 室溫條件下將步驟（2)中的溶液滴加入步驟（1)中的改性硅溶膠中，攪拌均勻，直 至pH為7-8,然后升溫至95-105Γ，攪拌保溫反應(yīng)6-8小時(shí)，冷卻后將制得的產(chǎn)物用無(wú)水乙 醇沖洗2-3次，即得所需有機(jī)硅改性的丙烯酸酯樹脂。3. 如權(quán)利要求2所述水性耐候玻璃油墨，其特征在于：所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、 KH560、KH570、異丁基三乙氧基硅中的一種或幾種的混合物。4. 如權(quán)利要求1所述水性耐候玻璃油墨，其特征在于：所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。5. 如權(quán)利要求1所述水性耐候玻璃油墨，其特征在于：所述消泡劑為二乙基硅酮。6. 如權(quán)利要求1所述水性耐候玻璃油墨，其特征在于：所述流平劑為有機(jī)硅流平劑。7. -種制備如權(quán)利要求1-6任一所述水性耐候玻璃油墨的方法，其特征在于：將A組 分混合均勻后研磨至固體顆粒粒度為1-3μm，然后將A組分、B組分和去離子水按比例混合 后，在3500-4500r/min高速下攪拌1. 5-2小時(shí)。8. -種如權(quán)利要求1-6任一所述水性耐候玻璃油墨的涂裝方法，其特征在于：將所述 油墨進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，印刷完成后，將印刷件置于烘箱內(nèi)于160-180°C條件下烘烤5-10分鐘 使油墨固化成型。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性耐候玻璃油墨，由有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂主體成分以及偶聯(lián)劑組分組成，有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂主題中還包括乙二醇單丁醚、鈦白粉、滑石粉、消泡劑和流平劑，偶聯(lián)劑組分由氨基硅烷偶聯(lián)劑和水性鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。本發(fā)明中的水性耐候玻璃油墨不僅性質(zhì)穩(wěn)定、耐儲(chǔ)存，而且耐候性佳。
【IPC分類】C09D11/107, C09D11/03
【公開號(hào)】CN105368150
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510923111
【發(fā)明人】石樹庭
【申請(qǐng)人】佛山市高明綠色德化工有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日