CN101100577A - 双组分耐磨水性地板漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双组分耐磨水性地板漆及其制备方法，由甲组分和乙组分组成，乙组分及重量百分比：80～87％的含羟基丙烯酸酯乳液，1～3％的成膜助剂，0.2～0.5％的消泡剂，0.1～0.3％的增稠剂，0.1～0.3％的流平剂，3～5％的水性蜡乳液，0～4％的去离子水或纯净水，所述的甲组分及重量百分比：7～9％的水分散性脂肪族异氰酸酯，使用时，将乙组分成品和甲组分成品搅拌混合成为双组分耐磨水性地板漆。本发明的水性地板漆具有优异的耐水性、耐黄变性和较高的硬度、良好的耐磨性能；同时具有良好的施工性能以及优越的环保性能，VOC含量极少，有利于环境的保护和人体的健康，可广泛用于木质地板的涂装。

Description

双组分耐磨水性地板漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种水性地板漆及其制备方法，尤其是一种双组分耐磨水性地板漆及其制备方法。

背景技术

传统的木质地板涂料是溶剂型油漆，从早期的潮气固化型单组分聚氨酯漆到目前大量使用的双组分聚氨酯漆，双组分聚氨酯漆由含-NCO的多异氰酸酯固化剂和含-OH的醇酸或丙烯酸树脂等交联而成，具有成膜温度低、附着力强、耐磨性高、耐溶剂性和耐水性好等优点，广泛应用于汽车、机械、建筑、木器、皮革等领域的防护和装饰。

但传统的双组分聚氨酯漆都含有大量的挥发性有机溶剂，在涂料生产和使用过程中会释放出大量的挥发性有机化合物(VOC)，同时游离甲苯二异氰酸酯的含量偏高，给环境和人类的健康带来了一定的危害。随着世界各国环保法规的健全和人们健康意识的提高，水性木器聚氨酯漆应运而生。作为木质地板漆，应符合以下几个基本条件：具有良好的耐候性能，符合环保法规，具有良好的保护功能、施工性能以及耐磨性能。但目前市场上的双组分聚氨酯地板漆绝大部分采用芳香族异氰酸酯固化剂，不仅耐候性较差，而且漆膜会产生黄变现象，施工时气味较大，残余气味需两周以上时间才会散尽。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有耐水性和较高的硬度，且有优异的耐候性，耐黄变性能的双组分耐磨水性地板漆及其制备方法。

本发明为达到上述的目的技术方案是：一种双组分耐磨水性地板漆，由甲组分和乙组分组成，其特征在于：

a、所述的乙组分及重量百分比：

含羟基丙烯酸酯乳液    80～87％；

成膜助剂              1～3％；

消泡剂                    0.2～0.5％；

增稠剂                    0.1～0.3％；

流平剂                    0.1～0.3％；

水性蜡乳液                3～5％；

去离子水或纯净水          0～4％，

b、所述的甲组分及重量百分比：

水分散性脂肪族异氰酸酯    7～9％。

本发明的双组分耐磨水性地板漆的制备方法，按以下步骤进行：

(1)、按重量百分比将乙组分中的成膜助剂、消泡剂、增稠剂、流平剂以及去离子水或纯净水放入分散机中高速分散，分散时间为30～50分钟制成混合物；

(2)、将乙组分中的水性蜡乳液在搅拌状态下缓慢加入到含羟基丙烯酸酯乳液中，在搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为20～30分钟；

(3)、将步骤(1)获得的混合物在搅拌状态下缓慢加入步骤(2)的产物中混合，搅拌时间为20～30分钟；

(4)、用120～180目的筛网过滤，包装即得到乙组分成品；

(5)、按重量百分比取水分散性脂肪族异氰酸酯用120～180目的筛网过滤，包装即得到甲组分成品；

(6)、使用时，将乙组分成品和甲组分成品搅拌混合成为双组分耐磨水性地板漆。

本发明采用上述技术方案后具有以下优点：

1、发明采用了核壳构型的含羟基丙烯酸酯乳液，核壳乳液粒径小，稳定性好，反应活性高，具有较好的成膜性，当含有羟基丙烯酸酯树脂与亲水性的水分散性脂肪族异氰酸酯固化剂按本发明的重量百分比混合，使羟基丙烯酸酯乳液中的-OH基团与多异氰酸酯固化剂中的-NCO基团达到最佳配比，加之分散性脂肪族异氰酸酯能在水中自行乳化，在聚合物分散体交联过程中发生加成聚合反应，因水分散性脂肪族异氰酸酯的NCO基团活性较低，因此在与含羟基丙烯酸酯乳液混合时，只需机械混合就很容易形成均匀的乳化体系，施工后，直到漆膜中的水分完全蒸发，由于NCO基团与水反应消耗少，能使漆膜具有良好的低温成膜性和柔韧性，优异的附着力和优异的耐水性、耐磨性、抗冲击性等综合的物理机械性。

2、本发明采用水分散性脂肪族异氰酸酯，保持原脂肪族异氰酸酯高耐候、保光、保色、对光稳定，户外耐候性好和有优异的耐黄变性能，由于无游离的甲苯二异氰酸酯，毒性很小，VOC挥发量极少，符合VOC排放要求，有利于环境的保护和人体的健康，具有优越的环保性能，

3、本发明通过水性蜡乳液可以提高涂膜的光滑性、耐水性，还可以保护涂膜表面不受机械磨损的影响，能进一步增加涂膜的耐磨性能。

4、本发明采用成膜助剂、消泡剂、增稠剂以及流平剂等助剂，能够使水性地板漆更好地符合施工以及储存的的要求，具有良好的施工性能，在常温下能形成连续光滑的涂膜，施工效率高，施工时无味、施工器具容易清洗。

具体实施方式

本发明的双组分耐磨水性地板漆，由甲组分和乙组分组成，其中，乙组分及重量百分比：80～87％的含羟基丙烯酸酯乳液，该含羟基丙烯酸酯乳液为核壳构型羟基丙烯酸酯乳液，固体含量为40-45％，可选用常州涂料化工研究院的HAE200乳液。1～3％的成膜助剂，该成膜助剂为醇酯或丙二醇，如选用伊士曼的醇酯，以形成连续的漆膜。0.2～0.5％的消泡剂，该消泡剂为聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类消泡剂，可选用德国毕克化学BYK-024、BYK-025，消除制造过程中所产生的机械泡沫以及施工过程中产生的气泡。0.1～0.3％的增稠剂，该增稠剂为非离子型聚氨酯缔合型增稠剂，可选用海名斯公司R-288，不仅能对水相增稠外，还能更好地与乳液的颗粒有缔合作用，符合施工以及储存的要求。0.1～0.3％的流平剂，流平剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物类流平剂，选用德国毕克化学的BYK-346、BYK-333，以降低水性漆膜表面张力，克服由于表面张力差异过大而导致的鱼眼、桔皮等漆膜缺陷。3～5％的水性蜡乳液，水性蜡乳液为聚乙烯蜡水分散液或氧化聚乙烯蜡水分散液，可选用麦可门公司的39325聚乙烯蜡乳液，0～4％的去离子水或纯净水。甲组分及重量百分比是7～9％的水分散性脂肪族异氰酸酯，该水分散性脂肪族异氰酸酯为在水中自乳化型的脂肪族异氰酸酯，如改性后的HDI、IPDI，可选用罗地亚公司的WT2102或拜耳公司的VPLS2336等。使用时，将乙组分成品和甲组分成品搅拌混合成为双组分耐磨水性地板漆，各实施例的具体组分和重量百分比见表1。

表1

具体组分及重量分比	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
								含羟基丙烯酸酯乳液	80	83	84	87	86	85	82
成膜助剂	3	2	1.8	1.2	1	2.4	3
								消泡剂	0.5	0.2	0.3	0.4	0.2	0.2	0.25
增稠剂	0.3	0.1	0.15	0.25	0.1	0.2	0.1
								流平剂	0.3	0.2	0.25	0.15	0.1	0.2	0.15
水性蜡乳液	5	3.5	4	3	3.35	3	5
								去离子水或纯净水	3.9	3	1	0	0.25	1	2.5
水分散性脂肪族异氰酸酯	7	8	8.5	8	9	8	7

本发明分别按表1的组分和重量百分比，并按以下步骤制备本发明的双组分耐磨水性地板漆，

(1)、按表1重量百分比将乙组分中的成膜助剂、消泡剂、增稠剂、流平剂以及去离子水或纯净水放入分散机中高速分散，分散机的转速为1000～1800转/分，分散时间为30～50分钟制成混合物；

(2)、将乙组分中的水性蜡乳液在搅拌状态下缓慢加入到含羟基丙烯酸酯乳液中，在搅拌机中搅拌均匀，搅拌机的转速为400～600转/分，搅拌时间为20～30分钟；

(3)、将步骤(1)获得的混合物在搅拌状态下缓慢加入步骤(2)的产物中混合，搅拌机的转速为400～600转/分，搅拌时间为20～30分钟；

(4)、用120～180目的筛网过滤，包装即得到乙组分成品；

(5)、按重量百分比取水分散性脂肪族异氰酸酯，用120～180目的筛网过滤，包装即得到甲组分成品；

(6)、使用时，将乙组分成品和甲组分成品搅拌混合成为双组分耐磨水性地板漆。

按表1制成的双组分耐磨水性地板漆，制成涂膜，7天后检测(25℃)，该水性地板漆的主要性能指标检测结果见表2。

表2：

序号	检验项目	检验结果	检验方法
				1	涂膜外观	表面平整、光滑	目测
2	干燥时间(25℃)，表干	40min	GB/T1728-89(乙法)
				干燥时间(25℃)，实干	≤18h	GB/T1728-89(甲法)
	3	耐水性(24h)	无变化				GB/T1733-93(甲法)
4				铅笔硬度(刮痕)	H	GB/T6739-1996(A法)
	5	耐冲击性(50Kg.cm)	≥45				GB/T1732-1993
6				耐醇性(50％，1h)	无变化	------
	7	耐磨性(750g/500r)/g	0.025				GB1768
8				耐黄变性(168h)ΔE	2.7	ISO11507：1997

Claims (9)

1、一种双组分耐磨水性地板漆，由甲组分和乙组分组成，其特征在于：

a、所述的乙组分及重量百分比：

含羟基丙烯酸酯乳液    80～87％：

成膜助剂              1～3％：

消泡剂                0.2～0.5％：

增稠剂                0.1～0.3％；

流平剂                0.1～0.3％；

水性蜡乳液            3～5％；

去离子水或纯净水      0～4％，

b、所述的甲组分及重量百分比：

水分散性脂肪族异氰酸酯    7～9％。

2、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征在于：所述的含羟基丙烯酸酯乳液为核壳构型羟基丙烯酸酯乳液，固体含量为40-45％。

3、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征在于：所述的成膜助剂为醇酯或丙二醇。

4、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征在于：所述的消泡剂为聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类消泡剂。

5、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征在于：所述的增稠剂为非离子型聚氨酯缔合型增稠剂。

6、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征在于：所述的流平剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物类流平剂。

7、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征在于：所述的水性蜡乳液为聚乙烯蜡水分散液或氧化聚乙烯蜡水分散液。

8、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆，其特征是：所述的水分散性脂肪族异氰酸酯为在水中自乳化型的脂肪族异氰酸酯。

9、根据权利要求1所述的双组分耐磨水性地板漆的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行，

(1)、按重量百分比将乙组分中的成膜助剂、消泡剂、增稠剂、流平剂以及去离子水或纯净水放入分散机中高速分散，分散时间为30～50分钟制成混合物；

(2)、将乙组分中的水性蜡乳液在搅拌状态下缓慢加入到含羟基丙烯酸酯乳液中，在搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为20～30分钟；

(3)、将步骤(1)获得的混合物在搅拌状态下缓慢加入步骤(2)的产物中混合，搅拌时间为20～30分钟；

(4)、用120～180目的筛网过滤，包装即得到乙组分成品；

(5)、按重量百分比取水分散性脂肪族异氰酸酯，用120～180目的筛网过滤，包装即得到甲组分成品；

(6)、使用时，将乙组分成品和甲组分成品搅拌混合成为双组分耐磨水性地板漆。