[发明专利]一种水性乳胶涂料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及水性乳胶涂料及其制备方法，特别涉及的是高固体份低粘度水性乳胶涂料及其制备方法。

【背景技术】

涂料行业对涂料技术发展提出要求，要求涂料提高性能、减少挥发份、减少有机溶剂排放，因此，高固体份、100％固体份粉末涂料、光固化、环保水性化涂料是涂料行业的发展方向。

目前市场配制涂料固体份一般低于60％，甚至于低于国家标准要求45％，涂料粘度过高，为满足施工低粘度要求而大量兑水，进一步降低有效成膜物，降低了涂膜厚度和涂膜完整性质量。分析我国水性乳胶涂料配方技术国情，市场几乎都在走亲水配方路线：亲水小分子量分散剂分散研磨漆浆、亲水水合型纤维素醚或丙烯酸乳液为调节粘度，为增加流平抵抗飞溅，添加少量的缔合型流变改性剂。由于亲水小分子分散剂对颜填料提供的的空间位阻小，又不会参与疏水缔合，对颜填料的悬浮性差，导致颜填料颗粒在储运中容易沉降。为了保持涂料有良好的储存外观，在储存过程中不发生脱水收缩、沉降等现象，水性乳胶涂料的低剪粘度一般设计得过高，6转粘度一般在10000mpa，s以上，有些达60000mpa，s多。过高低剪粘度有利于涂料储存防止沉降，但不能满足施工对低粘度的要求，导致施工要兑水，降低涂料有效成膜物。

涂料高的低剪切粘度一般需要水合型增稠剂或无机膨润土类增稠剂提供，配方生产采用亲水水合型增稠剂增粘度，水合型增稠剂增稠特点是高触变性(触变性TI＝6转粘度/60转粘度的比值)，即具有较高的低剪切粘度，而高剪切粘度比较低。水性乳胶涂料是一种触变性假塑性涂料，即涂料的粘度与受到的外剪切力大小和作用时间有关，剪切越大，剪切作用时间越长，涂料粘度降低越大。撤除外力粘度会恢复到原来的值，不同触变性的涂料其粘度恢复到原来值所用时间长短不同，强触变涂料从受到剪切粘度很快降低到很低的粘度，停止剪切涂料粘度很快从低粘度恢复到原来的高粘度，所用时间短。低触变涂料从受到剪切后粘度下降到低粘度，其恢复到原来的粘度所用时间长，这之间的时间差异从几秒到几小时之长。涂料粘度是涂料流动的阻力，因此涂料原始粘度低，触变性低，涂料施工涂布在基材上后就有更长的时间处于低粘度状态，促使涂料流平，减少涂膜针孔、火山口、刷痕等获得平整优质涂膜。

由于水合型增稠剂只对水作用，对涂料中固体颗粒不起作用，水合型增稠剂通常分子量极大，几百万个单位，庞大的分子在吸足水分后形成庞大的体积，因其大体积从而推挤涂料中有效成膜组分(乳胶颗粒和颜填料颗粒)，使有效成膜物——有机、无机颗粒聚集，形成庞大的体积限制絮凝。体积限制絮凝是涂料在储存中出现脱水收缩的原因。使用纤维素醚和碱膨胀乳液类增稠剂的配方，生产的涂料脱水收缩难以控制，少者一两月，多者五六月，脱水收缩的分层现象一定出现，导致涂料开罐效果不佳。这就是目前水性乳胶市场涂料配方生产的现状：涂料固体份不高，稍高于国家标准(≥45％)，但涂料粘度高，尤其是低剪切年度很高，达几万mpa，s。导致施工需要大量兑水稀释降低粘度满足施工要求。此时满足施工要求的涂料其固体份、遮盖性等已经不能满足国家标准规定的最低极限了。如果涂布调色的色漆，兑水将导致浮色发花难以控制，不能获得需要的颜色。一般涂料大量兑水施工会导致涂膜疏松，内聚力不够，因而涂膜掉粉严重。疏松的涂膜遭遇到下雨，雨水渗入涂膜使亲水小分子有机物溶解迁出到涂膜表面干燥再次成膜，而出现不同光泽斑块(术语称为水印)下雨墙上的污物融合在雨水中随雨水渗进涂膜，在涂膜再次干燥挥发的是纯水气，污物留在涂膜中形成道道污渍(术语称雨痕)。涂膜由于大量稀释内聚力不够，雨水渗进疏松的涂膜，涂膜再干燥水气蒸发，在雨水渗透和蒸发过程中产生的力促使涂膜中颜料移动下渗，和墙体中碱性物质(氢氧化钙)被带到涂膜碳化成盐，涂膜出现不均匀褪色和不均匀泛碱现象。就涂料本身而言，使用水合性纤维素醚和碱膨胀乳液涂料微观形成的庞大体积限制絮凝，导致涂料在储运中出现严重的脱水收缩的分层现象，影响涂料外观。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种水性乳胶涂料，该水性乳胶涂料高固体份低粘度，不会出现脱水收缩的分层现象，提高了涂料外观。本发明的另一目的是提供该水性乳胶涂料的制备方法。