一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定向排列劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]面對日益惡化的環(huán)境，世界各國對環(huán)境保護的高度關(guān)切，國外20世紀(jì)末期就開始進行低V0C含量甚至零V0C含量的涂料油墨的開發(fā)，使用水性涂料、油墨替代現(xiàn)有的工藝和技術(shù)成熟的石油溶劑涂料、油墨是大勢所趨。
[0003]由于流行時尚，汽車及其他消費市場的需求推動，能產(chǎn)生特殊效應(yīng)的顏料(如隨角異色效應(yīng)或裝飾性花紋效應(yīng))，具有增長的經(jīng)濟價值并且能在各種工業(yè)產(chǎn)品及終端用戶中得到推廣應(yīng)用。在裝飾用途方面，特殊的效應(yīng)顏料具有以下三種優(yōu)勢:(a)這種顏料能創(chuàng)造光學(xué)深淺莫測的幻覺，例如在轎車涂料中采用珠光顏料就能觀察到這種現(xiàn)象；(b)這種顏料能產(chǎn)生難以捉摸的隨角異色吸引眼球的驚奇色彩效果，例如可用于轎車涂料或裝飾性彩印中；(c)這種顏料能模擬天然珍珠的效果應(yīng)用于鈕扣、塑料瓶以及很多其他裝飾性物件中。溶劑型涂料油墨中使用效應(yīng)顏料制造出來的涂層已經(jīng)得到大家的廣泛認同，然而由于沒有水性效應(yīng)顏料定向排列劑，水性仿金屬涂料中的珠光顏料、鋁粉顏料雜亂無章地分布在涂料中從而影響了光線的反射，使得金屬感下降，沒有溶劑型仿金屬涂料的金屬感好，以至于影響水性仿金屬涂料推廣的應(yīng)用。
[0004]在國外雖然有相關(guān)的產(chǎn)品在銷售，但是還沒有這一塊的專利，國內(nèi)專利CN102344710 A采用溶劑溶解之后在進行乳化的方法制備的排列劑，但是配方中依然會有V0C成分，本專利帶來一種零V0C排放水性效應(yīng)顏料定向排列劑及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑，V0C排放為零，水性效應(yīng)顏料能在涂料中定向排列，金屬感強。
[0006]本發(fā)明的目的之二是針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備方法，工藝簡單，有利于規(guī)?；a(chǎn)。
[0007]本發(fā)明的目的之三是針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑的應(yīng)用，其在水性涂料添加中0.2%-3%即可以得到極佳的閃光效果。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0009]—種水性效應(yīng)顏料定向排列劑，由以下重量份的原料組成:
單體10-50份
乳化劑1-10份
引發(fā)劑0.5-5份
去尚子水 50-100份。
[0010]將單體、乳化劑、引發(fā)劑、去離子水在反應(yīng)釜中乳化好之后，再經(jīng)過自由基聚合，gp可得到效應(yīng)顏料定向排列劑。
[0011]優(yōu)選地，一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑，由以下重量份的原料組成:
單體15-40份
乳化劑2-8份
引發(fā)劑1-5份
去尚子水 50-80份。
[0012]其中，所述單體為丙烯酸單體或甲基丙烯酸單體，所述丙烯酸單體為丙烯酸、丙烯酸酯中的一種或兩種，所述甲基丙烯酸單體為甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯中的一種或兩種。
[0013]其中，所述甲基丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為:H2C=C(R)-C0-0-(CHz-CH20)n-R°，其中，R是Η或CH3，η為2-100的自然數(shù)，優(yōu)選地，η為10-60的自然數(shù)，R°是含有4_36個碳原子的基團、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯中的至少一種。其中，所述丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯中烷基酯的碳原子數(shù)為C1-C8中的一種。
[0014]其中，所述乳化劑為吐溫系列、司盤系列、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚系列、直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚系列、壬基酚聚氧乙烯醚系列、丁二酸磺酸鈉、二異丁基蔡磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。
[0015]所述吐溫系列為吐溫-20、吐溫-21、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-61、吐溫-80、吐溫-81、吐溫-85中的至少一種。
[0016]所述司盤系列為司盤-20、司盤-40、司盤-80中的至少一種。
[0017]其中，所述弓I發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀的一種或者兩種以任意比例組成的混合物。優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀以質(zhì)量比為2-3:1-1.5組成的混合物。
[0018]—種水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)預(yù)乳液的制備:將乳化劑溶于占去離子水總量70-80%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速400-800RPM下，攪拌均勻后，加入單體進行乳化10-60min，得到預(yù)乳液；
(2)引發(fā)劑溶液的制備:將引發(fā)劑溶于占去離子水總量5-20%的去離子水中，攪拌均勻，得引發(fā)劑溶液；
(3)預(yù)聚物的制備:將剩余的去離子水和質(zhì)量百分比為5-30%的預(yù)乳液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速400-800RPM下升溫至75-85°C，加入質(zhì)量百分比為3_8%引發(fā)劑溶液，恒溫預(yù)聚
0.5-1.5小時，即可得到預(yù)聚物；
(4)水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備:向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液1.5-4小時勻速滴加完畢，同時滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液2-4.5小時勻速滴加完畢，滴加過程中保持400-800RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在75-85 °C，所有物料滴加完畢之后保持溫度75-85 °C保溫0.5-2小時，再升溫至80-95°C保溫0.5-3小時，然后冷卻至20-40°C過濾出料，過濾，即得水性效應(yīng)顏料定向排列劑。
[0019]其中，所述步驟(4)中，預(yù)乳液1.5-4小時勻速滴加完畢，引發(fā)劑溶液2-4.5小時勻速滴加完畢。
[0020]其中，所述步驟(4)中，滴加過程中保持400-800RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在75-85°C。
[0021]—種水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備方法，制得的水性效應(yīng)顏料定向排列劑應(yīng)用在水性涂料中，其在水性涂料中的質(zhì)量百分比為0.2-3%。
[0022]本發(fā)明的有益效果: (1)本發(fā)明的定向排列劑中，單體聚合后在涂料油墨中使原有的雜亂無章的效應(yīng)顏料粒子平行排布；乳化劑能促使兩種互不相溶的液體形成穩(wěn)定乳濁液的物質(zhì)，形成油水共存的穩(wěn)定分散體系；引發(fā)劑受熱分解成自由基的化合物，可用于引發(fā)烯類、雙烯類單體的自由基聚合和共聚合反應(yīng)，制得的定向排列劑的VOC排放為零，水性效應(yīng)顏料能在涂料中定向排列，金屬感強。
[0023](2)本發(fā)明的制備方法，工藝簡單，有利于規(guī)?；a(chǎn)。
[0024](3)本發(fā)明的定向排列劑的應(yīng)用，其在水性涂料添加中0.2%-3%即可以得到極佳的閃光效果。
【具體實施方式】
[0025]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0026]實施例1
本實施例的一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑，由以下重量份的原料組成:單體10份、乳化劑1份、引發(fā)劑0.5份、去離子水50份。
[0027]其中，所述單體為丙烯酸單體，所述丙烯酸單體為丙烯酸。
[0028]其中，所述乳化劑為吐溫系列中的一種。
[0029]其中，所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
[0030]—種水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)預(yù)乳液的制備:將乳化劑溶于占去離子水總量70%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速400RPM下，攪拌均勻后，加入單體進行乳化60min，得到預(yù)乳液；
(2)引發(fā)劑溶液的制備:將引發(fā)劑溶于占去離子水總量20%的去離子水中，攪拌均勻，得引發(fā)劑溶液；
(3)預(yù)聚物的制備:將剩余的去離子水和質(zhì)量百分比為5%的預(yù)乳液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速400RPM下升溫至75°C，加入質(zhì)量百分比為3%引發(fā)劑溶液，恒溫預(yù)聚1.5小時，即可得到預(yù)聚物；
(4)水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備:向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液4小時勻速滴加完畢，同時滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液4.5小時勻速滴加完畢，滴加過程中保持400RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在75°C，所有物料滴加完畢之后保持溫度75°C保溫2小時，再升溫至80°C保溫3小時，然后冷卻至20°C過濾出料，過濾，即得水性效應(yīng)顏料定向排列劑。
[0031]—種水性效應(yīng)顏料定向排列劑的制備方法，制得的水性效應(yīng)顏料定向排列劑應(yīng)用在水性涂料中，其在水性涂料中的質(zhì)量百分比為0.2%。
[0032]實施例2
本實施例的一種水性效應(yīng)顏料定向排列劑，由以下重量份的原料組成:單體15份、乳化劑2份、引發(fā)劑1份、去