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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710431909.6 (22)申请日 2017.06.09 (71)申请人 河北晨阳工贸集团有限公司 地址 072550 河北省保定市徐水区晨阳大 街1号 (72)发明人 杜亚博梁建明孔令保 (74)专利代理机构 北京科石知识产权代理有限 公司 11595 代理人 高元吉朱春野 (51)Int.Cl. C09D 133/04(2006.01) C09D 7/61(2018.01) (54)发明名称 水性耐热绝缘塑胶涂料及其制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种水性耐热绝。
2、缘塑胶涂料 及其制备方法， 20-30质量份羟基丙烯酸树脂、 30-40质量份硅丙树脂、 18-25份助剂、 12-16份颜 填料和5-15份水， 其中， 所述硅丙树脂由14-20质 量的含双键硅氧烷单体和80-86质量的丙烯 酸酯类单体进行自由基共聚得到， 所述羟基丙烯 酸树脂由含有18-24质量苯乙烯的混合单体聚 合而成。 进一步， 该涂料还包含有由硫酸钡粉和 硫代硫酸钠组成的颜填料。 本发明提供的水性耐 热绝缘塑胶涂料不但具有较低的VOC含量， 适宜 的硬度和极佳的耐热性及绝缘性， 满足环保和使 用的要求， 而且漆膜的光泽度和丰满度也较佳， 外观视觉很好， 因此具有很广泛的应用前景。 权。
3、利要求书2页 说明书6页 CN 108276853 A 2018.07.13 CN 108276853 A 1.一种水性耐热绝缘塑胶涂料， 包含20-30质量份羟基丙烯酸树脂、 30-40质量份硅丙 树脂、 18-25份助剂、 12-16份颜填料和5-15份水， 其中， 所述硅丙树脂由14-20质量的含双 键硅氧烷单体和80-86质量的丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到， 所述羟基丙烯酸树 脂由含有18-24质量苯乙烯的混合单体聚合而成。 2.根据权利要求1所述的水性耐热绝缘塑胶涂料， 其特征在于， 所述颜填料由质量比为1-2:1的硫酸钡粉和硫代硫酸钠组成。 3.根据权利要求1所述的水性耐热绝缘。
4、塑胶涂料， 其特征在于， 所述硫酸钡的平均粒径为0.2-0.4 m， 吸油量14.0g/100g。 4.根据权利要求1所述的水性耐热绝缘塑胶涂料， 其特征在于， 所述含双键硅氧烷单体为乙烯基三甲氧基(乙氧基)硅烷、 丙烯基三甲氧基硅烷和- 甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的水性耐热绝缘塑胶涂料， 其特征在于， 所述助剂为助溶剂、 中和剂、 消泡剂、 流平剂、 润湿剂和增稠剂中的至少一种。 6.根据权利要求1-5任一项所述的水性耐热绝缘塑胶涂料， 其特征在于， 包含以下质量 份的组分： 7.根据权利要求6所述的水性耐热绝缘塑胶涂料， 其特征在于， 所述助溶剂为二丙。
5、二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的一种或两种， 所述中和剂为二甲基乙醇胺、 AMP-95和氨水中的一种或多种， 所述消泡剂为有机硅类， 所述流平剂为聚丙烯酸酯类和双生结构硅氧烷类中的一种或两种， 所述的润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类， 所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂中的一种或两种。 8.一种根据权利要求1-7任一项所述的水性耐热绝缘塑胶涂料的制备方法， 包括以下 步骤： 权利要求书 1/2 页 2 CN 108276853 A 2 先将助溶剂和部分中和剂进行混合， 再加入部分去离子水， 搅拌混合得到预混溶液备 用； 将预混溶液、 羟基丙烯酸树脂和硅丙树脂加入到备料锅中， 搅拌均匀后， 将剩余助。
6、溶 剂、 剩余中和剂、 颜填料和剩余去离子水加入到备料锅中， 搅拌均匀， 然后加入消泡剂、 流平 剂、 润湿剂和增稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料。 权利要求书 2/2 页 3 CN 108276853 A 3 水性耐热绝缘塑胶涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于水性涂料领域， 主要涉及塑胶制品专用水漆， 具体涉及一种水性耐热 绝缘塑胶涂料及其制备方法。 背景技术 0002 随着社会的进步， 生活水平的提高， 各种日用电器进入了我们的生活， 消费者对装 饰性和安全性的要求越来越高， 通常需要使用塑胶漆应用于塑料塑件， 例如电器塑件、 日用 品塑料件、 玩具等的涂装。 0003 。
7、不同的塑料底材要选用不同功能的塑胶漆产品， 随着人们对环保的要求， 减少涂 料中的VOC含量， 现在越来越多使用水性涂料来对物件进行涂装， 塑胶漆喷涂到电器塑件上 膜厚一般比较薄， 在光泽度和丰满度上与溶剂型涂料相比还有一定差距， 而且有些水性塑 胶漆甚至会促进导电， 绝缘性和耐热性都很差。 因此， 使用这些水性塑胶漆的电器存在着一 定的安全隐患。 0004 因此， 为了解决以上问题， 需要提供一种绝缘性和耐热性较好的水性塑胶涂料来 满足人们多方面的需求。 发明内容 0005 本发明的目的之一是提供一种水性耐热绝缘塑胶涂料， 该水性耐热绝缘塑胶涂料 具有较好的外观， 光泽度和丰满度较好， 漆膜。
8、的硬度合适， 同时还具有极佳的绝缘性和耐热 性， VOC含量也很低， 能够满足多方面的需求。 0006 为了解决上述问题中的至少一个， 本发明提供了一种水性耐热绝缘塑胶涂料， 包 含20-30质量份羟基丙烯酸树脂、 30-40质量份硅丙树脂、 18-25份助剂、 12-16份颜填料和5- 15份水， 其中， 所述硅丙树脂由14-20质量的含双键硅氧烷单体和80-86质量的丙烯酸 酯类单体进行自由基共聚得到， 所述羟基丙烯酸树脂由含有18-24质量苯乙烯的混合单 体聚合而成。 0007 在本发明的某些实施方式中， 所述含双键的硅氧烷单体为乙烯基三甲氧基(乙氧 基)硅烷、 丙烯基三甲氧基硅烷和-甲。
9、基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷中的至少一种。 0008 在本发明的某些实施方式中， 所述颜填料由质量比为1-2:1的硫酸钡粉和硫代硫 酸钠组成， 所述硫酸钡粉优选为平均粒径0.2-0.4 m， 吸油量14.0g/100g的硫酸钡粉。 0009 在本发明的某些实施方式中， 所述助剂为助溶剂、 中和剂、 消泡剂、 流平剂、 润湿剂 和增稠剂中的至少一种。 0010 在本发明的某些实施方式中， 所述的水性耐热绝缘塑胶涂料， 包含以下质量份的 组分： 说明书 1/6 页 4 CN 108276853 A 4 0011 0012 作为优选地， 所述助溶剂为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的一种或两种， 0013 。
10、所述中和剂为二甲基乙醇胺、 AMP-95和氨水中的一种或多种， 0014 所述消泡剂为有机硅类， 0015 所述流平剂为聚丙烯酸酯类和双生结构硅氧烷类中的一种或两种， 0016 所述的润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类， 0017 所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂中的一种或两种。 0018 本发明的另一方面还提供了一种所述水性耐热绝缘塑胶涂料的制备方法， 包括以 下步骤： 0019 先将助溶剂和部分中和剂进行混合， 再加入部分去离子水， 搅拌混合得到预混溶 液备用； 0020 将上述预混溶液、 羟基丙烯酸树脂和硅丙树脂加入到备料锅中， 搅拌均匀后， 将剩 余助溶剂、 剩余中和剂、 颜填料和剩。
11、余去离子水加入到备料锅中， 搅拌均匀， 然后加入消泡 剂、 流平剂、 润湿剂和增稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料。 0021 有益效果： 0022 本发明提供的水性耐热绝缘塑胶涂料含有较低的VOC含量， 满足环保的要求， 同时 由于含有特定含量的硅丙树脂和羟基丙烯酸树脂， 保证了漆膜具有较好的耐热性和绝缘 性， 硬度也适宜， 能够满足塑胶涂料的要求。 而且由于还采用了特定的颜填料， 能够保证所 述水性耐热绝缘塑胶涂料具有极佳的外观效果， 光泽度和丰满度都能满足人们对外观的要 求。 具体实施方式 0023 通过解释以下本申请的优选实施方案， 本发明的其他目的和优点将变得清楚。 0024 应理。
12、解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式， 并非用于限制本发 明。 另外， 对于本发明中的数值范围， 应理解为还具体公开了该范围的上限值和下限值之间 的每个中间值。 在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内 说明书 2/6 页 5 CN 108276853 A 5 的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。 这些较小范围的上限值和下限值可独 立地包括或排除在范围内。 0025 另外， 为了更好地说明本发明的内容， 在下文的具体实施例中给出了众多的具体 细节。 本领域技术人员应当理解， 没有某些具体细节， 本发明同样可以实施。 在另外一些实 施例中， 对于本领域。
13、技术人员熟知的方法、 手段未作详细描述， 以便于凸显本发明的主旨。 本发明中， 表示原料含量的单位均基于重量以份计， 除非另外说明。 另外， 关于本发明的技 术指标的测定方法均为本领域内使用标准方法， 具体可参见最新的国家标准， 除非另外说 明。 0026 本发明中， 名词术语既包括单数形式， 也包括复数形式， 除非上下文另行明确指 出。 本发明中所述的 “至少一种” 不仅仅指包含 “一个” 或 “一种” 的情况， 更重要的还包含 “多 个” 或 “多种” 的情况。 0027 本发明所述的硅丙树脂是利用含双键的硅氧烷单体与丙烯酸酯类单体进行自由 基共聚得到， 由于在聚合物主链上引入了硅链段， 。
14、制得的硅丙树脂具有较好的绝缘性和耐 热性， 硬度也和适中， 尤其是当含双键的硅氧烷单体占单体总质量的14-20时， 单体的转 化率极高， 粒径分布也很均匀， 其绝缘性和耐热性最好。 0028 在本发明中， 所述羟基丙烯酸树脂可以采用任何丙烯酸酯类单体合成， 优选使用 含有18-24质量的苯乙烯单体的混合单体， 所述混合单体为苯乙烯和任意丙烯酸单体组 成的混合单体， 优选由18-24份苯乙烯、 10-30份丙烯酸甲酯、 20-30份丙烯酸乙酯、 10-20份 丙烯酸正丁酯和15-25份甲基丙烯甲酯组成。 特定含量的苯乙烯单体的存在能够有效改善 漆膜的丰满度和光泽度。 本发明所述的颜填料可以是本领。
15、域所熟知的任何一种无机填料， 但从涂料的外观和性能上考虑， 所述颜填料优选由质量比为1-2:1的硫酸钡粉和硫代硫酸 钠组成的， 其中所述硫酸钡粉的平均粒径为0.2-0.4 m， 吸油量14.0g/100g， 其中颜填料 的粒径过大， 会有消光作用， 粒径太小， 吸油量过高也会对光泽产生不利影响。 由于本发明 所述颜填料使用的硫酸钡粉的粒径较小， 且吸油量相对较低， 不但不会影响漆膜的光泽， 反 而能够增加漆膜光泽， 而硫代硫酸钠的存在更是使得漆膜的光泽度和丰满度得到极大的改 善。 0029 在本发明中， 所述助剂包括但不限于助溶剂、 中和剂、 消泡剂、 流平剂、 润湿剂和增 稠剂， 所述助剂可。
16、以是本领域所熟知的任何一种， 作为优选地， 所述助溶剂为二丙二醇甲醚 和二丙二醇丁醚中的一种或两种， 所述中和剂为二甲基乙醇胺、 AMP-95和氨水中的一种或 多种， 所述消泡剂为有机硅类， 所述流平剂为聚丙烯酸酯类和双生结构硅氧烷类中的一种 或两种， 所述的润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类， 所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型 增稠剂中的一种或两种。 0030 本发明中所述的漆膜的光泽度可以采用本领域常用的各种测定方法测量， 本发明 优选采用光泽度仪在60 角度照明测量， 具体可以参照国家标准 GB/T9754-2007色漆和清 漆不含金属颜料的色漆漆膜的20 、 60 、 85 镜面光泽的测定。
17、 。 本发明所述的漆膜的丰满度 就是漆膜的表现力， 与漆膜的厚度、 光泽度、 折光率、 颜色、 遮盖性、 平整度、 光滑度和质感等 有关， 是指漆膜外观丰满厚实的程度。 有时漆膜实际虽然较厚， 但看起来却显得干瘪单薄， 这就是漆膜丰满度差的表现。 在本发明中， 丰满度通过目测和手摸来测量得到。 本发明所述 的绝缘性和耐热性可以通过测量漆膜的击穿强度参数和体积电阻率和耐热温度参数来得 说明书 3/6 页 6 CN 108276853 A 6 到。 在以下实施例中， 耐热温度、 击穿强度参数和体积电阻率参数均参考国家标准 GB/ T1981.3-2009 测得。 在本发明中， 挥发性有机化合物(V。
18、OC)含量通过参考国家标准 GB/T 23985-2009 测得。 0031 实施例1 0032 先将10份二丙二醇甲醚和0.4份AMP-95进行混合， 再加入5份去离子水， 搅拌混合 得到预混溶液备用。 0033 将上述预混溶液、 25份羟基丙烯酸树脂和35份硅丙树脂加入到备料锅中， 其中， 所 述羟基丙烯酸树脂中苯乙烯单体占所用单体总质量的21， 所述硅丙树脂由17的丙烯基 三甲氧基硅烷和83的丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到。 搅拌均匀后， 将8份二丙二醇 甲醚、 0.4份AMP-95、 14份颜填料和5份去离子水加入到备料锅中， 其中所述颜填料由8份平 均粒径约0.3 m， 吸油量14。
19、.0g/100g的硫酸钡粉和6份硫代硫酸钠组成。 搅拌均匀， 然后加 入0.3份有机硅类消泡剂、 0.5份聚丙烯酸酯类流平剂、 0.4份聚醚改性聚硅氧烷和2份聚氨 酯型增稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料S1。 0034 用上述所得水性耐热绝缘塑胶涂料S1对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体 情况如表1所示。 0035 实施例2 0036 先将8份二丙二醇丁醚和0.3份二甲基乙醇胺进行混合， 再加入3份去离子水， 搅拌 混合得到预混溶液备用。 0037 将上述预混溶液、 30份羟基丙烯酸树脂和30份硅丙树脂加入到备料锅中， 其中， 所 述羟基丙烯酸树脂中苯乙烯单体占所用单体总质量的24，。
20、 所述硅丙树脂由14乙烯基三 甲氧基(乙氧基)硅烷和86丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到。 搅拌均匀后， 将7份二丙 二醇丁醚、 0.2份二甲基乙醇胺、 12份颜填料和2份去离子水加入到备料锅中， 其中所述颜填 料由6份平均粒径约0.35 m， 吸油量14.0g/100g的硫酸钡粉和6份硫代硫酸钠组成， 搅拌 均匀， 然后加入0.2份有机硅类消泡剂、 0.4份双生结构硅氧烷类流平剂、 0.5份聚醚改性聚 硅氧烷和1.5份碱溶涨型增稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料S2。 0038 用上述所得水性耐热绝缘塑胶涂料S2对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体 情况如表1所示。 0039 实施例3。
21、 0040 先将10份二丙二醇丁醚和0.5份氨水进行混合， 再加入10份去离子水， 搅拌混合得 到预混溶液备用。 0041 将上述预混溶液、 20份羟基丙烯酸树脂和40份硅丙树脂加入到备料锅中， 其中， 所 述羟基丙烯酸树脂中苯乙烯单体占所用单体总质量的18， 所述硅丙树脂由20的-甲 基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷和80的丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到。 搅拌均匀后， 将10份二丙二醇丁醚、 0.5份氨水、 12份颜填料和5份去离子水加入到备料锅中， 其中所述颜 填料由8份平均粒径约0.2 m， 吸油量14.0g/100g的硫酸钡粉和4份硫代硫酸钠组成， 搅拌 均匀， 然后加入0.5份有机硅类消。
22、泡剂、 0.6份双生结构硅氧烷类流平剂、 0.3份聚醚改性聚 硅氧烷和3份碱溶涨型增稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料S3。 0042 用上述所得水性耐热绝缘塑胶涂料S3对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体 情况如表1所示。 说明书 4/6 页 7 CN 108276853 A 7 0043 实施例4 0044 先将8份助溶剂二丙二醇甲醚和0.3份二甲基乙醇胺进行混合， 再加入部分6份去 离子水， 搅拌混合得到预混溶液备用。 0045 将上述预混溶液、 25份羟基丙烯酸树脂和30份硅丙树脂加入到备料锅中， 其中， 所 述羟基丙烯酸树脂中苯乙烯单体占所用单体总质量的20， 所述硅丙树脂由1。
23、8丙烯基三 甲氧基硅烷和82丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到。 搅拌均匀后， 将10份助溶剂、 0.4 份中和剂、 15份颜填料和6份去离子水加入到备料锅中， 其中所述颜填料由9份平均粒径约 0.3 m， 吸油量14.0g/100g的硫酸钡粉和6份硫代硫酸钠组成， 搅拌均匀， 然后加入0.4份 有机硅类消泡剂、 0.5份聚丙烯酸酯类流平剂、 0.5份聚醚改性聚硅氧烷和2.5份聚氨酯型增 稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料S4。 0046 用上述所得水性耐热绝缘塑胶涂料S4对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体 情况如表1所示。 0047 实施例5 0048 先将6份丙二醇丁醚和0.4份AM。
24、P-95进行混合， 再加入部分10份去离子水， 搅拌混 合得到预混溶液备用。 0049 将上述预混溶液、 30份羟基丙烯酸树脂和35份硅丙树脂加入到备料锅中， 其中， 所 述羟基丙烯酸树脂中苯乙烯单体占所用单体总质量的22， 所述硅丙树脂由18丙烯基三 甲氧基硅烷和82丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到。 搅拌均匀后， 将7份丙二醇丁醚、 0.4份AMP-95、 14份颜填料和3份去离子水加入到备料锅中， 其中所述颜填料由9份平均粒径 约0.3 m， 吸油量14.0g/100g的硫酸钡粉和5份硫代硫酸钠组成， 搅拌均匀， 然后加入0.35 份有机硅类消泡剂、 0.6份聚丙烯酸酯类流平剂、 0.4。
25、份聚醚改性聚硅氧烷和2份碱溶涨型增 稠剂， 搅拌得到水性耐热绝缘塑胶涂料S5。 0050 用上述所得水性耐热绝缘塑胶涂料S5对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体 情况如表1所示。 0051 实施例6 0052 将实施例1中的颜填料改为硫酸钡粉， 其他条件不变， 得到水性耐热绝缘塑胶涂料 S6， 并用所得水性耐热绝缘塑胶涂料S6对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体情况如 表1所示。 0053 对比例1 0054 将实施例1中的25份羟基丙烯酸树脂和35份硅丙树脂改为60份羟基丙烯酸树脂， 其他条件不变， 得到水性耐热绝缘塑胶涂料D1， 并用所得水性耐热绝缘塑胶涂料D1对塑胶 进行涂装并测。
26、试其各方面性质， 具体情况如表1所示。 0055 对比例2 0056 将实施例1中的硅丙树脂改为由25的丙烯基三甲氧基硅烷和75的丙烯酸酯类 单体进行自由基共聚得到的硅丙树脂， 其他条件不变， 得到水性耐热绝缘塑胶涂料D2， 并用 所得水性耐热绝缘塑胶涂料D2对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体情况如表1所示。 0057 对比例3 0058 将实施例1中的硅丙树脂改为由10的丙烯基三甲氧基硅烷和90的丙烯酸酯类 单体进行自由基共聚得到的硅丙树脂， 其他条件不变， 得到水性耐热绝缘塑胶涂料D3， 并用 说明书 5/6 页 8 CN 108276853 A 8 所得水性耐热绝缘塑胶涂料D3对塑。
27、胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体情况如表1所示。 0059 对比例4 0060 将实施例1中的羟基丙烯酸树脂中苯乙烯单体占所用单体总质量的质量分数改为 15， 其他条件不变， 得到水性耐热绝缘塑胶涂料D4， 并用所得水性耐热绝缘塑胶涂料D4对 塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体情况如表1所示。 0061 对比例5 0062 将实施例1中的25份羟基丙烯酸树脂和35份硅丙树脂改为50份羟基丙烯酸树脂和 10份硅丙树脂， 其他条件不变， 得到水性耐热绝缘塑胶涂料D5， 并用所得水性耐热绝缘塑胶 涂料D5对塑胶进行涂装并测试其各方面性质， 具体情况如表1所示。 0063 表1 0064 0065 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 本发明 要求保护范围由所附的权利要求书、 说明书及其等效物界定。 说明书 6/6 页 9 CN 108276853 A 9 。