技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性砂纹漆及其制备方法。
背景技术
砂纹漆是一种喷涂后无光泽、且摸起来具有磨砂质感的漆种，其为家居或生活日用品提供了多样化的涂装效果。传统的溶剂型砂纹漆，以其优良的机械性能、极佳的附着力和耐化学性，且价格便宜等优点，使其在涂料市场中占有重要地位，可广泛应用于音响、装饰板等领域；但是，溶剂型砂纹漆在生产和使用过程中会释放出大量溶剂，其对人体健康有危害，不环保，并且施工中气味大，不易被施工人员接受。
目前，市面上水性木器砂纹漆多为单组分，即为普通的水性木器砂纹漆，其多用砂纹粉制备，而砂纹粉粒径小、吸油量大，价格较昂贵，且其使用过程中需要喷涂多次才能达到理想效果，难以同传统型溶剂型木器砂纹漆产品相媲美。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种水性砂纹漆及其制备方法，旨在解决现有水性砂纹漆的喷涂效果不理想、且成本高的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种水性砂纹漆，以所述水性砂纹漆的总质量为100％计，所述水性砂纹漆包括如下质量百分含量的成分：
本发明提供的水性砂纹漆以水性丙烯酸乳液为基体，以透明玻璃砂为填充材料，同时添加沉淀硫酸钡、水性黑色浆、成膜助剂、干膜防腐剂、分散剂、消泡剂以及PH调节剂和流变助剂等各种辅助剂，通过各组份之间协同作用，使得该水性砂纹漆最终交联干燥后形成的漆膜具有漆膜干燥速度快、硬度高的性能，而且兼顾很好的附着力、耐候性；该水性砂纹漆施工方便，气味低，对施工人员无危害，性能优异，可广泛用于音响表面以及装饰板等领域。
本发明另一方面提供一种水性砂纹漆的制备方法，包括以下步骤：
按照上述水性砂纹漆所含的成分及其含量分别称取各成分原料；
将所述干膜防霉剂、所述分散剂和所述成膜助剂加入到所述水性丙烯酸乳液中进行第一混料处理，得第一混料物；
将所述沉淀硫酸钡和所述消泡剂加入到所述第一混料物中进行第二混料处理，得第二混料物；
将所述水性黑色浆、所述PH调节剂、所述第一流变助剂和所述第二流变助剂加入到所述第二混料物中进行第三混料处理，得第三混料物；
将所述透明玻璃砂和所述水加入到所述第三混料物中进行第四混料处理，得所述水性砂纹漆。
本发明提供的水性砂纹漆的制备方法工艺简单，无需特殊的设备，只需按照配方将各组份按步骤分四次进行混合添加，使得各组份充分混合均匀，该制备方法成本低，适合工业化生产；而且该方法制备的水性砂纹漆气味低、硬度高、附着力好，具有很好的耐候性，对施工人员无危害，可广泛用于音响表面以及装饰板等要涂装砂纹效果的领域。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供了一种水性砂纹漆，以所述水性砂纹漆的总质量为100％计，所述水性砂纹漆包括如下质量百分含量的成分：
本发明实施例提供的水性砂纹漆以水性丙烯酸乳液为基体，以透明玻璃砂为填充材料，同时添加沉淀硫酸钡、水性黑色浆、成膜助剂、干膜防腐剂、分散剂、消泡剂以及PH调节剂和流变助剂等各种辅助剂，通过各组份之间协同作用，使得该水性砂纹漆最终交联干燥后形成的漆膜具有漆膜干燥速度快、硬度高的性能，而且兼顾很好的附着力、耐候性；该水性砂纹漆施工方便，气味低，对施工人员无危害，有优异的喷涂性能及极佳的砂纹叠堆效果，可广泛用于音响表面以及装饰板等领域。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，水性丙烯酸乳液为自交联丙烯酸乳液，且其固体含量为44-46％(即45±1wt％)。水性丙烯酸乳液在水性砂纹漆中的质量百分含量可以为45％、48％和50％。该固体含量的水性丙烯酸乳液对填料具有极强包裹性，特别适用于高PVC体系，使得本发明实施例的水性砂纹漆涂膜具有卓越的硬度、良好的柔韧性和耐化学性等优点。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，透明玻璃砂为一种砂硼硅酸盐原料经加工而成的透明玻璃微珠，粒径为60目，其外观光洁、圆整、玻璃透明无杂质。透明玻璃砂的质量百分含量可为32％、35％、37％或38％。该透明玻璃砂硬度高，高速搅拌不会破坏表面效果，易分散、赋予漆膜极佳填充性和叠堆性。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，沉淀硫酸钡为一种具有高化学稳定性和高结构强度的化学原料，且粒径为1250目，沉淀硫酸钡质量百分含量可为4％、6％或8％。该粒径下的沉淀硫酸钡吸油量低，能均匀分散在乳液当中，可显著提高乳液对透明玻璃砂的包裹性能，且结构强度好，价格便宜，适量添加可降低成本。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，水性黑色浆为一种着色力高的水性超分散碳黑色浆，如科迪生产的BK9007-SB产品。水性黑色浆质量百分含量可为5％或6％。该水性超分散碳黑色浆耐光及耐候性能优异，具备较高的成本效益。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，成膜助剂为丙二醇醚类成膜助剂，如二丙二醇丁醚。成膜助剂的质量百分含量可为2％或2.5％。该优选的成膜助剂可使本发明实施例的水性砂纹漆喷涂后，快速成膜。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，分散剂为聚丙烯酸铵盐类分散剂。该类分散剂分散效率较高，有利于水性砂纹漆中粉料的分散稳定。分散剂的质量百分含量可选为0.3％、0.4％和1.0％。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，消泡剂为在聚乙二醇中的憎水固体和破泡聚硅氧烷的混合物类消泡剂，如德国毕克化学生产的型号为BYK 024的消泡剂。消泡剂的质量百分含量可为0.3％和0.4％。该优选的消泡剂能快速消除体系中的气泡以及分散粉料产生的气泡，改善砂纹漆施工性能。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，干膜防霉剂为异噻唑啉酮类干膜防霉剂和/或苯并咪唑类干膜防霉剂，其为一种不含甲醛和有机挥发物(VOC)的防霉防藻剂，如索尔THOR公司生产的型号为ACTICIDE EPW的防霉防藻剂。干膜防腐剂的质量百分含量可为0.1％、0.4和0.5％。该优选的干膜防腐剂能彻底防止霉菌和藻类在涂料漆膜上生长，特别适合于干膜防霉。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇水溶液，且且其中含有95％的2-氨基-2-甲基-1-丙醇以及5％水，如陶氏化学生产的AMP-产品。PH调节剂质量百分含量可为0.2％和0.25％。该优选的PH调节剂还可改善填料润湿，促进分散，防止填料再凝聚。
进一步地，在本发明实施例提供的水性砂纹漆中，第一流变助剂为阴离子碱溶胀缔合型增稠剂，即一种含有酸性基团的交联型高分子乳液型碱溶胀增稠剂，如罗门哈斯生产的型号为ASE-60的增稠剂，第一流变助剂的质量百分含量可为0.2％和0.25％。该优选的第一流变助剂能有效地改进低剪切(Brookfield)粘度，使涂料体系具有较高的假塑性。而第二流变助剂优选为非离子聚氨酯缔合型增稠剂，如科宁生产的型号为DSX 3290的增稠剂，第二流变助剂的质量百分含量可为0.25％和0.3％，该第二流变助剂可提高涂料储存稳定性，使其光泽和耐水性更佳。
另一方面，本发明实施例还提供了一种水性砂纹漆的制备方法，其包括如下步骤：
S01：按照上述水性砂纹漆所含的成分及其含量分别称取各成分原料；
S02：将其中的干膜防霉剂、分散剂和成膜助剂加入到水性丙烯酸乳液中进行第一混料处理，得第一混料物；
S03：将沉淀硫酸钡和消泡剂加入到上述第一混料物中进行第二混料处理，得第二混料物；
S04：将水性黑色浆、PH调节剂、第一流变助剂和第二流变助剂加入到上述第二混料物中进行第三混料处理，得第三混料物；
S05：将透明玻璃砂和水加入到上述第三混料物中进行第四混料处理，得水性砂纹漆。
本发明实施例提供的上述水性砂纹漆的制备方法工艺简单，无需特殊的设备，只需按照配方将各组份按步骤分四次进行混合添加，使得各组份充分混合均匀，该制备方法成本低，适合工业化生产；而且该方法制备的水性砂纹漆气味低、硬度高、附着力好，具有很好的耐候性，对施工人员无危害，可广泛用于音响表面以及装饰板等要涂装砂纹效果的领域。
进一步地，在上述步骤S02中，第一混料处理是过程为：400-500转/分钟，搅拌10-15分钟；在上述步骤S03中，第二混料处理的过程为：800-1000转/分钟，搅拌15-20分钟；在上述步骤S04中，第三混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌10-15分钟；在上述步骤S05中，第四混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌5-10分钟。在该工艺参数条件下，各组份可更加混合均匀。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种水性砂纹漆，制备该水性砂纹漆的配方见表1中的实施例1。该水性砂纹漆的制备方法包括如下步骤：
S11：按照表1中实施例1的水性砂纹漆所含的成分及其含量分别称取各成分原料。
S12：将其中的干膜防霉剂、分散剂和成膜助剂加入到水性丙烯酸乳液中进行第一混料处理，得第一混料物；其中，第一混料处理是过程为：400-500转/分钟，搅拌10-15分钟。
S13：将沉淀硫酸钡和消泡剂加入到上述第一混料物中进行第二混料处理，得第二混料物；其中，第二混料处理的过程为：800-1000转/分钟，搅拌15-20分钟。
S14：将水性黑色浆、PH调节剂、第一流变助剂和第二流变助剂加入到上述第二混料物中进行第三混料处理，得第三混料物；其中，第三混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌10-15分钟。
S15：将透明玻璃砂和水加入到上述第三混料物中进行第四混料处理，得水性砂纹漆；其中，第四混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌5-10分钟。
实施例2
一种水性砂纹漆，制备该水性砂纹漆的配方见表1中的实施例2。该水性砂纹漆的制备方法包括如下步骤：
S21：按照表1中实施例2的水性砂纹漆所含的成分及其含量分别称取各成分原料。
S22：将其中的干膜防霉剂、分散剂和成膜助剂加入到水性丙烯酸乳液中进行第一混料处理，得第一混料物；其中，第一混料处理是过程为：400-500转/分钟，搅拌10-15分钟。
S23：将沉淀硫酸钡和消泡剂加入到上述第一混料物中进行第二混料处理，得第二混料物；其中，第二混料处理的过程为：800-1000转/分钟，搅拌15-20分钟。
S24：将水性黑色浆、PH调节剂、第一流变助剂和第二流变助剂加入到上述第二混料物中进行第三混料处理，得第三混料物；其中，第三混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌10-15分钟。
S25：将透明玻璃砂和水加入到上述第三混料物中进行第四混料处理，得水性砂纹漆；其中，第四混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌5-10分钟。
实施例3
一种水性砂纹漆，制备该水性砂纹漆的配方见表1中的实施例3。该水性砂纹漆的制备方法包括如下步骤：
S31：按照表1中实施例3的水性砂纹漆所含的成分及其含量分别称取各成分原料。
S32：将其中的干膜防霉剂、分散剂和成膜助剂加入到水性丙烯酸乳液中进行第一混料处理，得第一混料物；其中，第一混料处理是过程为：400-500转/分钟，搅拌10-15分钟。
S33：将沉淀硫酸钡和消泡剂加入到上述第一混料物中进行第二混料处理，得第二混料物；其中，第二混料处理的过程为：800-1000转/分钟，搅拌15-20分钟。
S34：将水性黑色浆、PH调节剂、第一流变助剂和第二流变助剂加入到上述第二混料物中进行第三混料处理，得第三混料物；其中，第三混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌10-15分钟。
S35：将透明玻璃砂和水加入到上述第三混料物中进行第四混料处理，得水性砂纹漆；其中，第四混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌5-10分钟。
对比例1
一种水性砂纹漆，制备该水性砂纹漆的配方见表1中的对比例1。该水性砂纹漆的制备方法包括如下步骤：
S41：按照表1中对比例1的水性砂纹漆所含的成分及其含量分别称取各成分原料。
S42：将其中的干膜防霉剂、分散剂和成膜助剂加入到水性丙烯酸乳液中进行第一混料处理，得第一混料物；其中，第一混料处理是过程为：400-500转/分钟，搅拌10-15分钟。
S43：将沉淀硫酸钡和消泡剂加入到上述第一混料物中进行第二混料处理，得第二混料物；其中，第二混料处理的过程为：800-1000转/分钟，搅拌15-20分钟。
S44：将水性黑色浆、PH调节剂和第二流变助剂加入到上述第二混料物中进行第三混料处理，得第三混料物；其中，第三混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌10-15分钟。
S45：将透明玻璃砂和水加入到上述第三混料物中进行第四混料处理，得水性砂纹漆；其中，第四混料处理的过程为：1000-1200转/分钟，搅拌5-10分钟。
表1
性能测试
对上述实施例1-3和对比例1制得的水性砂纹漆进行性能测试，相关的测试项目和测试结果的数据如表2所示。同时，将本发明的实施例1制得的水性砂纹漆与市售单组份水性木器砂纹漆在同等条件下施工对比，其性能对比数据结果如表3所示。
表2
从上述表2可以看出，本发明实施例1-3制备的水性砂纹漆通过各组份之间的协同作用，喷涂时出枪顺畅，砂不反弹，使得最终交联干燥后形成的漆膜上砂均匀，该水性砂纹漆硬度高，具有优异的耐磨性、耐湿热性。其中，将对比例1与实施例1～3相比，可明显得出干膜防霉剂、第一流变助剂对本发明实施例的水性砂纹漆的喷涂性、耐候性及储存稳定性等有着重要影响。对比例1由于干膜防霉剂用量小，耐人工气候老化性及耐湿热性差，导致漆膜容易发霉失光；且对比例1又由于没有第一流变助剂，导致漆样喷涂性、储存稳定性差，出枪不顺，砂反弹严重，上砂量少。而实施例1～3，由于足量的干膜防霉剂、第一流变助剂，保正产品优异干膜防霉性同时具有良好的施工、储存稳定性能，在不影响产品其他性能的同时，显著提高了漆膜抗冲击性和耐候性。
表3
由表3可知，本发明制备的水性砂纹漆，其耐人工气候老化性、耐湿热性及喷涂性明显优于某市售的单组份水性木器砂纹漆产品，且干结时间更短，耐磨性更好，综合性能优异。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。