一种水性替塑油及其制备方法与流程

本申请涉及替塑油，更具体地说，它涉及一种水性替塑油及其制备方法。

背景技术：

1、水性替塑油是全球限塑令应运而出的一种成熟的热塑水性聚氨酯新型环保材料，具有卓越的高张力，高拉力，耐折防暴，防水，耐老化，环保等特性。上油后具有良好的光泽度，膜面耐黄性好，广泛应用于医疗，电子器材，化妆，教育等包装纸板涂层等领域。

2、但是水性替塑油在使用过程中容易出现变软、划伤、磨损的现象，进而影响涂层的耐久性，缩短水性替塑油的使用寿命。

技术实现思路

1、为了改善水性替塑油的硬度和耐磨性能，本申请提供一种水性替塑油及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种水性替塑油，采用如下的技术方案：

3、一种水性替塑油，包括以下重量份的原料：水性聚氨酯复合乳液60-80份，水性丙烯酸乳液10-20份，蜡粉2-4份，消光粉2-4份，有机硅0.5-2份，水20-40份；所述水性聚氨酯复合乳液包括以下重量份的原料：水性异氰酸酯封端聚氨酯预聚体40-50份，硅溶胶10-20份，扩链剂1-3份。

4、通过采用上述技术方案，硅溶胶表面具有丰富的硅醇键能够与聚氨酯上的异氰酸酯反应，提高水性替塑油的硬度和耐磨性能。同时，硅溶胶的硅氧键具有成膜效果，能够提高水性替塑油的成膜性能。使用异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体与硅溶胶混合，能够促使聚氨酯预聚体的活性基团与硅溶胶具有更多的反应，进而提高有机相和无机相的相容性。

5、优选的，所述有机硅为硅烷偶联剂。

6、通过采用上述技术方案，利用硅烷偶联剂中的硅烷基在水性替塑油涂层形成过程中与基材表面发生化学键结合，增强涂膜与基材之间的附着力。同时硅烷偶联剂能够在涂层表面形成一层无机硅氧网状结构，提高涂层的耐候性和抗污染性能。

7、优选的，所述蜡粉的粒径为1-5μm。

8、通过采用上述技术方案，选择较小粒径的蜡粉，能够提高蜡粉在水性替塑油体系中的分散性和均匀分布性。同时，较小尺寸的蜡粉能够提高水性替塑油的透明度，减少光线的散射和反射，进而使得涂膜更加透明。

9、优选的，所述蜡粉经过二氧化硅进行包覆处理。

10、通过采用上述技术方案，蜡粉经过二氧化硅进行包覆，能够减少蜡粉在水性替塑油中容易产生聚集和团块化的问题，减少涂层出现不均匀的现象。同时二氧化硅可以延长蜡粉的释放速率，促使蜡粉能够逐渐释放到替塑油的表面，有助于在涂层干燥或固化后，形成均匀分布的蜡粉效果，形成光滑、柔软的漆膜。

11、优选的，所述水性替塑油原料还包括聚乙烯醇1-3份，氢氧化钠0.1-0.3份。

12、通过采用上述技术方案，聚乙烯醇具有较好的粘接性，能够提高水性替塑油的粘接性能和附着力，促使替塑油能够与基材之间更好的结合。氢氧化钠能够对消光粉具有一定的刻蚀作用，促使消光粉表面具有较多的微细凹凸结构，进而可以散射入射光线，增强涂层的消光效果。

13、同时，聚乙烯醇包覆在消光粉的表面，能够促使消光粉均匀分散在水性替塑油中，减少消光粉颗粒之间的吸引力，增强水性替塑油体系的抗沉淀性。

14、第二方面，本申请提供一种水性替塑油的制备方法，采用如下的技术方案：

15、一种水性替塑油的制备方法，包括以下具体步骤：将硅溶胶预先与水性异氰酸酯封端聚氨酯预聚体进行混合分散，然后加入扩链剂混合反应，形成水性聚氨酯复合乳液；

16、将水性聚氨酯复合乳液与水性丙烯酸乳液、蜡粉、消光粉、有机硅、水混合均匀，形成水性替塑油。

17、通过采用上述技术方案，制备的水性替塑油在各个组分的协同作用下具有较强的硬度和耐磨性能，同时水性替塑油中的无机相和有机相具有较好的相容性。

18、优选的，预先将蜡粉与二氧化硅溶胶混合，分散均匀，然后形成蜡粉-二氧化硅复合物，然后将蜡粉-二氧化硅复合物进行干燥、固化，形成二氧化硅包覆蜡粉，然后将二氧化硅包覆蜡粉与水性聚氨酯复合乳液、水性丙烯酸乳液、消光粉、有机硅、水混合均匀，形成水性替塑油。

19、优选的，预先将氢氧化钠与消光粉混合刻蚀后，将消光粉取出，用水清洗，然后将聚乙烯醇与溶剂混合，形成聚乙烯醇溶液，然后将刻蚀后的消光粉悬浮在聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，形成消光粉复合物；然后将消光粉复合物与水性聚氨酯复合乳液、水性丙烯酸乳液、蜡粉、有机硅、水混合均匀，形成水性替塑油。

20、通过采用上述技术方案，预先使氢氧化钠对消光粉进行适量刻蚀，在消光粉的表面形成微细粗糙结构，然后使用聚乙烯醇对消光粉表面进行表面成膜修饰，提高消光粉在水性替塑油体系中的均匀分布性，增强水性替塑油的消光均匀效果。

21、综上所述，本申请具有以下有益效果：

22、1、由于本申请采用硅溶胶与异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体相结合，能够促使硅溶胶均匀分布在水性替塑油体系中，提高水性替塑油的强度和耐磨性能。

23、2、本申请中使用氢氧化钠对消光粉进行刻蚀，然后使用聚乙烯醇对消光粉进行成膜包覆，促使消光粉表面形成精细的凹凸结构，提高消光粉的消光效果，同时利用聚乙烯醇增加消光粉在水性替塑油体系中的分散性，减少消光粉在水性替塑油中的聚集沉淀现象。

技术特征：

1.一种水性替塑油，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性聚氨酯复合乳液60-80份，水性丙烯酸乳液10-20份，蜡粉2-4份，消光粉2-4份，有机硅0.5-2份，水20-40份；所述水性聚氨酯复合乳液包括以下重量份的原料：水性异氰酸酯封端聚氨酯预聚体40-50份，硅溶胶10-20份，扩链剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的水性替塑油，其特征在于，所述有机硅为硅烷偶联剂。

3.根据权利要求1所述的水性替塑油，其特征在于，所述蜡粉的粒径为1-5μm。

4.根据权利要求3所述的水性替塑油，其特征在于，所述蜡粉经过二氧化硅进行包覆处理。

5.根据权利要求1所述的水性替塑油，其特征在于，所述水性替塑油原料还包括聚乙烯醇1-3份，氢氧化钠0.1-0.3份。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的水性替塑油的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：将硅溶胶预先与水性异氰酸酯封端聚氨酯预聚体进行混合分散，然后加入扩链剂混合反应，形成水性聚氨酯复合乳液；

7.根据权利要求6所述的水性替塑油的制备方法，其特征在于，预先将蜡粉与二氧化硅溶胶混合，分散均匀，然后形成蜡粉-二氧化硅复合物，然后将蜡粉-二氧化硅复合物进行干燥、固化，形成二氧化硅包覆蜡粉，然后将二氧化硅包覆蜡粉与水性聚氨酯复合乳液、水性丙烯酸乳液、消光粉、有机硅、水混合均匀，形成水性替塑油。

8.根据权利要求6所述的水性替塑油的制备方法，其特征在于，预先将氢氧化钠与消光粉混合刻蚀后，将消光粉取出，用水清洗，然后将聚乙烯醇与溶剂混合，形成聚乙烯醇溶液，然后将刻蚀后的消光粉悬浮在聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，形成消光粉复合物；然后将消光粉复合物与水性聚氨酯复合乳液、水性丙烯酸乳液、蜡粉、有机硅、水混合均匀，形成水性替塑油。

技术总结本申请涉及替塑油技术领域，具体公开了一种水性替塑油及其制备方法。一种水性替塑油，包括以下重量份的原料：水性聚氨酯复合乳液60‑80份，水性丙烯酸乳液10‑20份，蜡粉2‑4份，消光粉2‑4份，有机硅0.5‑2份，水20‑40份；所述水性聚氨酯复合乳液包括以下重量份的原料：水性异氰酸酯封端聚氨酯预聚体40‑50份，硅溶胶10‑20份，扩链剂1‑3份。本申请的一种水性替塑油，通过在聚氨酯预聚体中添加适量的硅溶胶，促使硅溶胶与替塑油中的聚合物具有较好的相容性，进而提高水性替塑油的强度和耐磨性能。技术研发人员：蒋华全,叶帆受保护的技术使用者：惠州德斯坤化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16