(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 201810522868.6
(22)申请日 2018.05.28
(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 王瑞宏 郭晓峰 徐小东 周泽钱
(74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所
13120
代理人 林艳艳
(51)Int.Cl.
C09D 17/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及涂料的制备技术领域，一种水性
钛白浆及其制备方法。所述水性钛白浆包含
如下重量份的原料组分：去离子水12-18份，保湿
剂2-6份，分散剂8-12份，消泡剂0.1-0.5份，金红
石型钛白粉70-76份，防沉剂0.3-1.0份，杀菌剂
0.1-0.2份，pH调节剂0.1-0.3份。本发明提供的
浆本身的稳定性高，不但适用于双组分聚氨酯体
系，还适用于单组分聚氨酯体系以及丙烯酸等体
系，VOC含量低，安全环保，且制备方法操作简单，
适宜于大生产操作。权利要求书1页 说明书6页CN 108753046 A 2018.11.06
C N 108753046
A
1.一种水性钛白浆，其特征在于，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：去离子水12-18份，保湿剂2-6份，分散剂8-12份，消泡剂0.1-0.5份，金红石型钛白粉70-76份，防沉剂0.3-1.0份，杀菌剂0.1-0.2份，pH调节剂0.1-0.3份。
2.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：去离子水13-17份，保湿剂3-5份，分散剂9-11份，消泡剂0.2-0.4份，金红石型钛白粉72-75份，防沉剂0.5-0.8份，杀菌剂0.1-0.2份，pH调节剂0.1-0.2份。
3.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：去离子水15份，保湿剂4份，分散剂10份，消泡剂0.3份，金红石型钛白粉73份，防沉剂0.6份，杀菌剂0.2份，pH调节剂0.2份。
4.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述保湿剂为聚醚类水性保湿剂。
5.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述分散剂为改性马来酸酐丙烯酸酯共聚物。
6.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述消泡剂为非硅类消泡剂。
7.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述防沉剂为纳米硅酸钠镁锂。
8.如权利要求1所述的水性钛白浆，其特征在于，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
9.一种水性钛白浆的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤(a)，按照权利要求1-8任一项所述水性钛白浆的设计配比称取各组分，将称取的去离子水、保湿剂、分散剂、消泡剂搅拌混匀，得第一混合物料；
步骤(b)，将称取的金红石型钛白粉和防沉剂加入所述第一混合物料中，分散混匀，研磨，得细度≤10μm的浆料；
步骤(c)：向所述浆料中加入杀菌剂，搅拌均匀，加入pH调节剂调节pH值为7.5-8.5，得所述水性钛白浆。
10.如权利要求9所述的水性钛白浆的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，第一混合物料的处理过程为：将去离子水、保湿剂、分散剂、消泡剂在400-600r/min的转速下分散10-30min，然后将转速提高至600-800r/min；和/或
步骤(b)中，所述分散混匀的过程为：在800-1000r/min的转速下分散20-40min；和/或步骤(c)中，所述搅拌速度为400-600r/min。
权 利 要 求 书1/1页CN 108753046 A
一种水性钛白浆及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性钛白浆及其制备方法。
背景技术
[0002]随着国家环保政策的日益严格，溶剂型涂料的使用受到了前所未有的限制，高性能环保型水性涂料得到快速发展。双组分水性聚氨酯使用聚异氰酸酯为交联剂，形成的漆膜具有较高的交联密度，漆膜性能可达到溶剂型聚氨酯的水平，广泛应用于工程机械、特种车辆、汽车修补、木质家具等装饰性要求高的领域。由于水性双组分聚氨酯面漆颜比较丰富，随着产量的提高，传统的制漆方式不能满足客户订单的需求，浆调工艺可克服传统调工艺的弊端，如颜品种单一、重复性差、研磨分散效率低，生产节奏慢，最大限度地满足市场多种颜的需求。但是，目前市面上的浆加入双组分聚氨酯面漆后容易出现缩孔、沉淀，与水性双组分聚氨酯体系的相容性差，浆本身稳定性也较差，同时，还存在加入聚氨酯面漆后使体系的VOC含量升高等问题。而且现有双组分聚氨酯体系浆通的用性差，不能适用于单组分聚氨酯体系和丙烯酸体系。如何开发出与乳液体系相容性好，并在产品稳定性和环境保护方面具有明显优越性的颜料浆一直是浆领域难以解决的技术问题。 发明内容
[0003]针对现有技术中浆与乳液体系相容性差、浆本身稳定性差、通用性差以及VOC 含量高的问题，本发明提供一种水性钛白浆及其制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
[0005]一种水性钛白浆，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：去离子水12-18份，保湿剂2-6份，分散剂8-12份，消泡剂0.1-0.5份，金红石型钛白粉70-76份，防沉剂0.3-1.0份，杀菌剂0.1-0.2份，pH调节剂0.1-0.3份。
[0006]优选的，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：去离子水13-17份，保湿剂3-5份，分散剂9-11份，消泡剂0.2-0.4份，金红石型钛白粉72-75份，防沉剂0.5-0.8份，杀菌剂0.1-0.2份，pH调节剂0.1-0.2份。
[0007]更优选的，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：去离子水15份，保湿剂4份，分散剂10份，消泡剂0.3份，金红石型钛白粉73份，防沉剂0.6份，杀菌剂0.2份，pH调节剂0.2份。
[0008]相对于现有技术，本发明提供的水性钛白浆与双组分聚氨酯体系相容性好，浆本身的稳定性高，不但适用于双组分聚氨酯体系，还适用于单组分聚氨酯体系以及丙烯酸等体系，且所有助剂中均不
含溶剂，加入后不会使体系的VOC含量升高，有利于环境保护。[0009]优选的，所述保湿剂为聚醚类水性保湿剂。
[0010]普通浆体系中一般需要加入乙二醇、丙二醇等溶剂来调节浆的干结性，但这些溶剂都属于有机溶剂，VOC含量高，不符合环保发展趋势。本发明通过选用高分子保湿体系有效地解决了这一问题，聚醚类水性保湿剂保湿效果好，不但可以降低浆的结块现象，
改善颜料的分散效果，还可以增强颜料稳定性，实现以水代替有机溶剂，避免了浆加入后使体系VOC含量升高的问题。
[0011]优选的，所述分散剂为改性马来酸酐丙烯酸酯共聚物。
[0012]浆的稳定性主要取决于分散剂能否将颜料均匀分散且保持稳定，使用高分子量分散剂有利于浆的稳定性。改性马来酸酐丙烯酸酯共聚物是很强的分散剂，有效性基在于它的两部分结构，一部分为锚固基团，该锚固基团通过范德华力紧密地结合在颜料颗粒表面，不易脱附，另一部分为聚合物链，该聚合物链舒展于分散介质中，增强了颜料粒子的极性，降低了颜料粒子与水的界面能，从而使得颜料粒子均匀分散在水中。聚合物链与分散介质的相容性良好，可以产生很强的空间位阻效应，当两个吸附有改性马来酸酐丙烯酸酯共聚物的粒子相互“靠拢”时，粒子之间会产生排斥力而使粒子弹开，因而还可以防止絮凝现象的发生，从而使得制备浆具有优异的稳定性。
[0013]本发明优选的聚醚类润湿剂使得颜料分子表面的空气迅速地被水取代，从而使得颜料粒子可以迅速分散在水中，改性马来酸酐丙烯酸酯共聚物可以有效阻止颜料颗粒之间的重新聚集，使颜料在水中稳定地以小颗粒的形式存在，均匀分布，两者配合使用，起到协同作用，使颜料颗粒以更细腻地形式稳定地分布在涂料中，而且还可以提高研磨分散的效率，缩短研磨时间，提高颜料的着程度，降低了涂料的粘度，增强了涂料的稳定性和机械强度。
[0014]优选的，所述消泡剂为非硅类消泡剂。
[0015]水性浆在生产中会产生大量的气泡，首先分散剂的加入会引起气泡，高速分散及研磨工艺均会带入空气，使浆的气泡增多。目前最常用的消泡剂为有机硅类消泡剂，此类消泡剂消泡效率高，添加量少，但是在水性双组分聚氨酯体系中存在最大的问题是，有机硅类消泡剂与体系相容性差，容易出现缩孔及鱼眼现象。本发明采用非硅类消泡剂，使得制备的浆与双组分聚氨酯体系相容性良好，添加到双组分聚氨酯体系中不会造成缩孔和鱼眼，使漆膜具有优异的表面效果。
[0016]优选的，所述防沉剂为纳米硅酸钠镁锂。
[0017]硅酸钠镁锂的晶体结构单元是厚度以纳米计的微小薄片。小片的表面布满了可交换的阳离子，其中主要为Na+。当硅酸钠镁锂颗粒与水混合时，水与Na+接触被吸附到薄片的表面，将硅酸钠镁锂颗粒沿薄片撑开，这时颗粒迅速膨胀直至薄片分离。由于薄片层面带负电荷，端面带正电荷，分离后的薄片
端面被吸引到另一薄片的层面，从而迅速形成三维空间的胶体结构，即卡片宫结构，使体系的粘度增大，而具有高度的悬浮性、增稠性、触变性和良好的配伍性、化学稳定性，是理想的水体系防沉剂。
[0018]优选的，pH调节剂为二甲基乙醇胺。
[0019]二甲基乙醇胺是一种高效的胺中和剂，有效调节体系pH值，用于涂料具有低气味、低挥发性的优点，并能赋予体系很好的pH值稳定性，有良好的助颜料分散性，可促进漆膜光泽的展现及遮盖力的提高。
[0020]以上各组分相互作用，相辅相成，最终使得制备的水性钛白浆与水性双组分聚氨酯体系相容性好，浆本身稳定性高、VOC含量低，环保性好。
[0021]本发明还提供了一种水性钛白浆的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
[0022]步骤(a)，按照权利要求1-8任一项所述水性钛白浆的设计配比称取各组分，将称取的去离子水、保湿剂、分散剂、消泡剂搅拌混匀，得第一混合物料；
[0023]步骤(b)，将称取的金红石型钛白粉和防沉剂加入所述第一混合物料中，分散混匀，研磨，得细度≤10μm的浆料；
[0024]步骤(c)：向所述浆料中加入杀菌剂，搅拌均匀，加入pH调节剂调节pH值为7.5-8.5，得所述水性钛白浆。
[0025]上述制备方法无复杂工序，也无需特殊的设备，方法简单，适合工业化生产。[0026]优选的，步骤(a)中，第一混合物料的处理过程为：将去离子水、保湿剂、分散剂、消泡剂在400-600r/min的转速下分散10-30min，然后将转速提高至600-800r/min；和/或[0027]步骤(b)中，所述分散混匀的过程为：在800-1000r/min的转速下分散20-40min；和/或
[0028]步骤(c)中，所述搅拌速度为400-600r/min。
具体实施方式
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
[0030]实施例1
[0031]本发明实施例提供一种水性钛白浆，所述水性钛白浆包含如下重量份的原料组分：
[0032]
[0033]上述保湿剂为Humectant 7000；分散剂为Dispers 755W；消泡
剂为Foamex 830；金红石型钛白粉为杜邦R706；防沉剂为雷孚斯公司生产的
Luvogel W2N；杀菌剂为Troy公司生产的K9N。
[0034]上述水性钛白浆的制备步骤如下：
[0035]将去离子水、保湿剂、分散剂、消泡剂依次加入备料锅中，控制转速400r/min，分散
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