一種含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方的制作方法
【專利摘要】一種含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料新配方，在乳液涂料中加入特定長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉，其組成為：（a）聚合物乳液，用量為35-40%；（b）無機(jī)填料，用量為35-40%；（c）增稠劑，用量為0-0.2%；（d）長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間的玻璃纖維微粉，用量為0.5-5%；（e）其他助劑，用量為0-2%；（f）純凈水，用量為20-25%。本發(fā)明的乳液涂料配方采用特定長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉對(duì)乳液涂料進(jìn)行填充改性，實(shí)現(xiàn)乳液涂料穩(wěn)定性、觸變性的明顯提高。所述的乳液涂料配方可廣泛使用于聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯丙樹脂等乳液涂料中，在不改變?nèi)橐和苛系幕A(chǔ)配方、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備的前提下，有效提高乳液涂料的加工、儲(chǔ)運(yùn)性能和涂刷性能。
【專利說明】一種含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性的乳液涂料，特別是涉及一種含特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的 高觸變性乳液涂料新配方。

【背景技術(shù)】
[0002] 觸變性是指液體在剪切作用下可由粘稠狀態(tài)變?yōu)榱鲃?dòng)性較大的狀態(tài)，而當(dāng)剪切作 用取消后，液體又重新恢復(fù)到原先粘稠狀態(tài)的性能。觸變性是決定涂料質(zhì)量的重要因素。良 好的觸變性可以保證涂料在涂刷過程中具有較低的粘度，有利于涂刷工作的進(jìn)行，并可以 提高涂料的流平性，同時(shí)也可以促進(jìn)涂料涂刷后粘度的迅速上升，避免涂刷后流掛現(xiàn)象的 發(fā)生；而且良好的觸變性有利于涂料儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性。因此，提高涂料的觸變性 能是提高涂料綜合性能的重要方法。
[0003] 目前，玻璃纖維微粉主要是由玻璃纖維拉絲時(shí)產(chǎn)生的廢絲經(jīng)過球磨等工業(yè)手段制 備得到。由于其相對(duì)低廉的價(jià)格，目前玻璃纖維微粉主要作為復(fù)合材料的增容填料使用。 根據(jù)不同的球磨工藝和加工方法，可以獲得不同長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉。其中，長(zhǎng)徑比介于 20:1-30:1之間的玻璃纖維微粉為較高長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉。玻璃纖維微粉從未作為觸 變劑在涂料或其它行業(yè)中使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，采用特 定長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉對(duì)乳液涂料進(jìn)行填充改性，能夠顯著提高乳液涂料的觸變性，從 而提商乳液涂料It存和運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，提商涂料的涂刷性能和流平性。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的： 一種含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于，按重量百分比，所述的 乳液涂料由下列組分組成： (a) 聚合物乳液，用量為35-40% ; (b) 無機(jī)填料，用量為35-40% ; (c) 增稠劑，用量為0-0.2%; (d) 長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間的玻璃纖維微粉，用量為0. 5-5% ; (e) 其他助劑，用量為0-2%; (f) 純凈水，用量為20-25%。
[0006] 本發(fā)明所述的聚合物乳液為市售聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯或苯丙樹脂 乳液，其固含量為50 wt %_60 wt %。
[0007] 本發(fā)明所述的無機(jī)填料包括鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣、立德粉、三氧化二鋁、二氧化 娃中的一種或幾種，均為市場(chǎng)銷售的常規(guī)產(chǎn)品。
[0008] 本發(fā)明所述的增稠劑優(yōu)選自羧甲基纖維素鈉或十二烷基硫酸鈉，為市場(chǎng)銷售的常 規(guī)產(chǎn)品。
[0009] 本發(fā)明所述的特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉作為乳液涂料配方中的觸變調(diào)節(jié)劑，特指 長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間，直徑為7-llum的玻璃纖維微粉，市場(chǎng)有銷售。
[0010] 本發(fā)明所述的其他助劑包括但不限于，防霉劑(如五氯酚鈉)、消泡劑(如磷酸三丁 酯)、顏料(如酞菁藍(lán)）中的一種或幾種，均為市場(chǎng)銷售的涂料常用的助劑。
[0011] 申請(qǐng)人:在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間，玻璃纖維微粉對(duì)乳液涂料 配方的觸變性具有顯著的提高作用。本發(fā)明依據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，在乳液涂料配方中加入長(zhǎng)徑比 介于20:1-30:1之間的玻璃纖維微粉。該長(zhǎng)徑比范圍的玻璃纖維微粉加入涂料后，可以形 成一定的空間位阻，避免涂料中無機(jī)填料的重新團(tuán)聚，在一定程度上提高涂料的靜止粘度， 從而有效減少涂料在制備和儲(chǔ)運(yùn)過程中無機(jī)填料沉降的發(fā)生。而當(dāng)對(duì)涂料施加外力剪切 后，該長(zhǎng)徑比范圍的玻璃纖維微粉可迅速沿剪切作用方向有序排列，使涂料的剪切粘度明 顯下降，從而有效提1?涂料的觸變性能，有利于涂料的涂刷和流平性能的提1?。
[0012] 在本發(fā)明中，使用特定長(zhǎng)徑比（20:1-30:1)的玻璃纖維微粉為其中的技術(shù)關(guān)鍵要 素。如果使用長(zhǎng)徑比大于30:1的玻璃纖維微粉時(shí)，較大的長(zhǎng)徑比會(huì)造成玻璃纖維微粉自身 的纏結(jié)，導(dǎo)致涂料粘度過高，制備難度加大；同時(shí)，在剪切作用下長(zhǎng)徑比過大的玻璃纖維微 粉難以沿剪切作用方向?qū)崿F(xiàn)有序排列，無法獲得涂料觸變性的提高。而當(dāng)使用長(zhǎng)徑比小于 20:1的玻璃纖維微粉時(shí)，過短的長(zhǎng)徑比使得這種空間位阻效果難以體現(xiàn)，且在剪切作用下 促進(jìn)涂料粘度下降現(xiàn)象也不明顯，從而無法實(shí)現(xiàn)涂料的高觸變性。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)化方案是：將固含量為50_60wt %的聚合物乳液40g，25g鈦白粉，5g碳 酸隹丐，5g滑石粉，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，攪勻后，加入0. lg羧甲基纖 維素鈉，4g長(zhǎng)徑比為25:1，直徑lOum的玻璃纖維微粉，上述組分混合并攪拌均勻即可。該 配方制備的乳液涂料，由于玻璃纖維微粉的空間位阻作用，使涂料具有更好的靜態(tài)穩(wěn)定性， 可有效避免涂料在制備和儲(chǔ)運(yùn)中無機(jī)填料沉降的發(fā)生，提高涂料的穩(wěn)定性和儲(chǔ)存時(shí)間。并 且玻璃纖維微粉在剪切作用下的有序排列，提高了涂料的觸變性，更有利于涂料的涂刷性 能和流平性，減少涂刷時(shí)流掛的發(fā)生。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在乳液涂料配方中加入長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間的 特定長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉作為乳液涂料配方中的觸變性調(diào)節(jié)劑，顯著提高了乳液涂料的 觸變性。本發(fā)明的改性乳液涂料制備工藝簡(jiǎn)單，操作容易，無需額外的附加投資和設(shè)備改 造。根據(jù)本發(fā)明的配方制備的涂料，由于玻璃纖維微粉的空間位阻作用，使涂料具有更好的 靜態(tài)穩(wěn)定性，可有效避免涂料在制備和儲(chǔ)運(yùn)中無機(jī)填料沉降的發(fā)生，提高涂料的穩(wěn)定性和 儲(chǔ)存時(shí)間。并且玻璃纖維微粉在剪切作用下的有序排列，還提高了涂料的觸變性，更有利于 涂料的涂刷性能和流平性，減少涂刷時(shí)流掛的發(fā)生。并且該配方中的玻璃纖維微粉為玻璃 纖維生產(chǎn)的廢絲制備，價(jià)格低廉，原料易得，不會(huì)增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0015] 總之，本發(fā)明的含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方可廣泛使用于聚氨 酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯丙樹脂等乳液涂料中，在不改變?nèi)橐和苛系幕A(chǔ)配方、基 本性能、生廣工藝及生廣設(shè)備的如提下，大幅提商乳液涂料的觸變性能，從而有效提商乳液 涂料的加工、儲(chǔ)運(yùn)能力和涂刷性能。
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以具體實(shí)施 方式為限，而是由權(quán)利要求加以限定。
[0017]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1含有不同長(zhǎng)徑比的玻璃纖維微粉的乳液涂料觸變性提高比例曲線。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為50%的聚醋 酸乙烯酯乳液40g，與25g鈦白粉，5g碳酸|丐，5g滑石粉，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g 五氯酚鈉，混合后攪勻，加入0. lg羧甲基纖維素鈉，4g長(zhǎng)徑比為25:1，直徑lOum的玻璃纖 維微粉，上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維微粉的高觸變性乳液涂料。
[0021] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低22%，即觸變性提高24%。
[0022] 實(shí)施例2 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為50%的聚氨 酯乳液40g，與20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，20g純凈水，0. 5g磷酸三丁酯，0. 5g五氯 酚鈉，混合、攪勻后，加入4g長(zhǎng)徑比為30:1，直徑1 lum的玻璃纖維微粉，上述組分?jǐn)嚢杈鶆?即可得到所述含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料。
[0023] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低21%，即觸變性提高23%。
[0024] 實(shí)施例3 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為60%的聚丙 烯酸酯乳液35g，與15g碳酸鈣，10g立德粉，3g三氧化二鋁，5g滑石粉，25g純凈水，0. 5g磷 酸三丁酯，1. 5g酞菁藍(lán)，混合、攪勻后，加入5g長(zhǎng)徑比為25: 1，直徑7um的玻璃纖維微粉，上 述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維微粉的高觸變性乳液涂料。
[0025] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低20%，即觸變性提高22%。
[0026] 實(shí)施例4 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為60%的苯丙 乳液35g，與20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，25g純凈水，混合、攪勻后，加入5g長(zhǎng)徑比 為20:1，直徑7um的玻璃纖維微粉，上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維微粉的 高觸變性乳液涂料。
[0027] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低13%，即觸變性提高15%。
[0028] 實(shí)施例5 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為50%的聚醋 酸乙烯酯乳液40g，與20g鈦白粉，10g滑石粉，5g二氧化硅，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯， 〇.5g五氯酚鈉，混合、攪勻后，加入0. lg羧甲基纖維素鈉，4g長(zhǎng)徑比為25:1，直徑llum的玻 璃纖維微粉，上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維微粉的高觸變性乳液涂料。
[0029] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低20%，即觸變性提高22%。
[0030] 實(shí)施例6 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為50%的聚醋 酸乙烯酯乳液39g，與25g鈦白粉，10g滑石粉，5g二氧化硅，20g純凈水，0. 3g磷酸三丁酯， 混合、攪勻后，加入〇. 2g羧甲基纖維素鈉，0. 5g長(zhǎng)徑比為30:1，直徑7um的玻璃纖維微粉， 上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維微粉的高觸變性乳液涂料。
[0031] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高1%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低15%，即觸變性提高16%。
[0032] 實(shí)施例7 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為60%的聚丙 烯酸酯乳液35g，與20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，25g純凈水，混合、攪勻后，加入5g 長(zhǎng)徑比為20:1，直徑llum的玻璃纖維微粉，上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維 微粉的高觸變性乳液涂料。
[0033] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低14%，即觸變性提高16%。
[0034] 實(shí)施例8 : 一種含有特定長(zhǎng)徑比玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，將固含量為50%的聚丙 烯酸酯乳液40g，與20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，25g純凈水，0. 3g磷酸三丁酯，0. 5g 五氯酚鈉，混合、攪勻后，加入0. 2g十二烷基硫酸鈉，4g長(zhǎng)徑比為30: 1，直徑llum的玻璃纖 維微粉，上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫剿龊胁ＡЮw維微粉的高觸變性乳液涂料。
[0035] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 100_ s時(shí)剪切粘度降低20%，即觸變性提高22%。
[0036] 對(duì)比例1 一種含有玻璃纖維微粉的乳液涂料配方，將固含量為50%的聚醋酸乙烯酯乳液40g，與 25g鈦白粉，5g碳酸興，5g滑石粉，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，混合后攪 勻，加入0. lg羧甲基纖維素鈉，4g長(zhǎng)徑比為10:1，直徑lOum的玻璃纖維微粉，上述組分?jǐn)?拌均勻即可得到含有玻璃纖維微粉的乳液涂料。
[0037] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 10(Γ時(shí)剪切粘度降低1%，即觸變性提高3%。
[0038] 對(duì)比例2 一種含有玻璃纖維微粉的乳液涂料配方，將固含量為50%的聚醋酸乙烯酯乳液40g，與 25g鈦白粉，5g碳酸興，5g滑石粉，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，混合后攪 勻，加入0. lg羧甲基纖維素鈉，4g長(zhǎng)徑比為18:1，直徑lOum的玻璃纖維微粉，上述組分?jǐn)?拌均勻即可得到含有玻璃纖維微粉的乳液涂料。
[0039] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%， 10(Γ時(shí)剪切粘度降低2%，即觸變性提高4%。
[0040] 對(duì)比例3 一種含有玻璃纖維微粉的乳液涂料配方，將固含量為50%的聚醋酸乙烯酯乳液40g，與 25g鈦白粉，5g碳酸興，5g滑石粉，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，混合后攪 勻，加入0. lg羧甲基纖維素鈉，4g長(zhǎng)徑比為32:1，直徑lOum的玻璃纖維微粉，上述組分?jǐn)?拌均勻即可得到含有玻璃纖維微粉的乳液涂料。
[0041] 上述改性乳液涂料與未加玻璃纖維微粉的乳液涂料相比，0剪切粘度提高16%， 10(Γ時(shí)剪切粘度提高7%。雖然觸變性提高9%，但在高剪切速率下粘度上升，涂刷難度提高， 改性不成功。
【權(quán)利要求】
1. 一種含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于，按重量百分比，所述 的乳液涂料由下列組分組成： (a) 聚合物乳液，用量為35-40% ; (b) 無機(jī)填料，用量為35-40% ; (c) 增稠劑，用量為0-0.2%; (d) 長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間的玻璃纖維微粉，用量為0. 5-5% ; (e) 其他助劑，用量為0-2%; (f) 純凈水，用量為20-25%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于， 所述的聚合物乳液為聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯或苯丙樹脂乳液，其固含量為50 wt %-60 wt %〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于， 所述的無機(jī)填料為鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣、立德粉、三氧化二鋁、二氧化硅中的一種或幾 種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于， 所述的增稠劑為羧甲基纖維素鈉或十二烷基硫酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于， 所述的玻璃纖維微粉為市售的長(zhǎng)徑比介于20:1-30:1之間，直徑為7-llum的玻璃纖維微 粉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有玻璃纖維微粉的高觸變性乳液涂料配方，其特征在于， 所述的其他助劑為防霉劑、消泡劑、顏料中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C09D175/04GK104151916SQ201410363702
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】章峻, 沈健, 周連杰, 馬振毛, 黃曉華 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)