CN101659814A - 水性聚氨酯色浆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性聚氨酯色浆的制备方法，采用去离子水作为溶剂，不含溶剂。在生产过程中采用密闭性复合工艺，因此本发明制备方法具有绿色环保，不污染的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯色浆，特别是一种水性聚氨酯色浆的制备方法。
背景技术
目前国内生产的聚氨酯色浆，均都含有有机溶剂，该类有机溶剂大多为二甲基甲酰胺(DMF)，丁酮(MEK)，丙酮(ACT)，甲苯(TOL)及其他苯类溶剂。这些有机溶剂挥发速度很快，都具有一定的毒性，对人体危害大，对人体呼吸道有较强烈刺激性，严重可致昏迷、休克，长期接触会使人体神经系统、肾和肝受到损伤；同时制备过程中的有毒有害物质还将会通过水和空气排放到周边河流和大气中，严重污染当地的环境，给人们的生产和生活，公众的起居带来健康侵害
发明内容
本发明的目的是提供一种无大气污染的、绿色环保的水性聚氨酯色浆的制备方法。
一种水性聚氨酯色浆的制备方法，其方法如下：(1)将去离子水加入配料桶中，然后开启搅拌器，缓缓加入水性分散剂及润湿剂，室温下用800转/-900转/min的速度搅拌3--5分钟，而后慢慢加入所要求的粉状颜料，加完后再继续以同样速度搅拌，使粉状颜料完全与水相混合，混合液即为预制的水性颜料色浆；(2)将去离子水加入球磨机内，并加入所用的载体-水性聚氨酯树脂，完毕后开启搅拌机于室温下搅拌3-5分钟，停机后把生产所用的消泡剂加入球磨机内，浸泡4-5分钟；(3)随后把预制好了的颜料色浆与无水乙醇一同慢慢加入球磨机内进行球磨，所需要球磨时间按其生产的具体品种来设定时间；(4)停机后，打开球磨机盖，取样，检测细度，当水性聚氨酯色浆的细度要求在5um以下算合格；(5)细度合格后，把防腐剂加入球磨中，启动搅拌器，并把下端出料口打开，并用余下的去离子水清洗机器，清洗完毕后，把所制的混合料，进行称量，并加去离子水补足重量，再搅拌机以1000转-1100/min的速度搅5-8分钟，而后取样到品管进行测试，测试合格后，用120目-160目过滤袋进行过滤制得水性聚氨酯色浆。
由于一般水中含有Ca+、Mg+，对于水性聚氨酯生产来说，会破坏随后加入使用水性分散剂的电荷极佳，使其体系稳定性能不好，所以分散介质水，必须要用去离子水。
色浆是一个分散整体，一般来说，颜料在液体中以悬浮状态，保持很长时间的稳定状态是很难的，这是因为在液体中颜料粒子多数是络合成二次粒子聚积一起形成的，当颜料粒子相互间受到外力牵引时即易发生凝聚、沉降，甚至会有严重沉积分层等不良现象发生。这也说明颜料有其稳定性不好的倾向，分散剂、润湿剂，就是通过其长时间润湿作用和浸透作用，渗入粒子或者说分子的间隙中去。在粒子的表面经过外力和热能的作用发生反复连续定向的吸附和粘贴，从而改变颜料粒子的表面性能，并最终能促使粒子表面带电，形成牢固的双层电荷，阻止粒子间的聚集，而使颜料的整个体系得以稳定、分层及沉降返粗等现象发生的机率得以减少。
上述的制备方法(3)中还包括开启搅拌机，慢慢加入轻质碳酸钙。
轻质碳酸钙是用作填充料，以降低生产成本。
上述的制备方法(3)中还加入滑石粉。
滑石粉的目的是增稠防沉淀。
上述的制备方法(3)中还加入水白松香。
水白松香的目的是增强粘结作用。
所用检测细度的计量器具为刮板细度计，具体的检测方法是挑一点所测试的浆料，涂在细度计的最上端，而后用专用的刮刀以45°倾角，用力而下拉，拉到底端后看细度板上无料拖线在什么位置，这就是测定的细度值。
不同颜色的粉状颜料的球磨时间为：白色2-2.5H，黄色3-4H，红色5.5-6H，黑色5-5.5H，蓝色4-5H，绿色5-5.5H，紫色6H。
所述的水性分散剂为改性有机硅。
所述的润湿剂为改性有机硅。
申请人为了说明本产品的优良特性，将本产品与国内外同类产品进行了比较，见表如下：
国内外同类产品技术性能指标对比分析表：
| 类别项目 | 国外水性聚氨酯色浆 | 国内水性聚氨酯色浆 |
| 色差 | 与标准样比近似≤0.5 | 与标准样比近似≤1 |
| 着色力 | 90％-110％ | 90％-105％ |
| 细度(μm) | 8-10 | 8-10 |
| 快干性(S) | 15-30 | 30-45 |
| 耐碱性(24h) | 良好 | 良好 |
| 耐光性 | 7-8 | 7-8 |
| 耐候性 | 4-5 | 4-5 |
| 耐迁移性 | 5 | 5 |
| PH值 | 8-9 | 7-9 |
| 贮存温度 | 5-30℃ | 5-30℃ |
| 有效期 | 1年 | 6个月 |
| 环保性能 | 符合EN-71及欧盟2005/69/EC，2004/21/EC标准 | 符合EN-71 |
| 使用范围 | 水性聚氨酯体系 | 水性聚氨酯体系 |
| 颜料含量 | 30％-65％ | 30％-65％ |
本实用新型产品的性能见表：
综上所述的，本发明的优点在于：
1.在浓度和色相等同的情况下，溶剂型聚氨酯色浆与水性聚氨酯色浆对比，水性聚氨酯色浆有明显的成本优势(生产水性聚氨酯所用的分散介质是水，替代了溶剂，所以介质成本几乎为0)。
2、社会效益。所研发的新产品不合有机溶剂，VOC含量低，所用助剂环保性很好，所用着色颜料符合EN-71及欧盟2005/69/EC，2004/21/EC标准，无大气污染和危害公众健康，属于无公害绿色环保产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例1
PLT-1138A聚氨酯水性白色浆具体制备方法：1配方组成及物料名称
| 物料名称 | 配比单位KG |
| 水性聚氨酯树脂 | 10 |
| 水性润湿剂 | 1.6 |
| 水性分散剂 | 1.8 |
| 去离子水 | 23.3 |
| 无水乙醇 | 2.7 |
| 水性防腐剂 | 0.4 |
| 水性消泡剂 | 0.5 |
| 钛白粉 | 25 |
| 轻质碳酸钙 | 3.2 |
| 滑石粉 | 2.9 |
| 水白松香 | 1.5 |
| 立德粉 | 2.2 |
2具体的操作工艺流程：
先称水性聚氨酯树酯10KG，去离子水15.3加入配料桶中，开动搅拌机以〔700-800转/min〕的速度搅拌，而后把润湿剂和分散剂，无水乙醇慢慢加入料桶，搅拌3-5分钟停机加消泡剂静止脱泡5-7分钟。再开动搅拌机(以800-1000转/min的速度)按照顺序把钛白粉，轻质碳酸该，滑石粉，立德粉投入料桶混合，搅拌5-10分钟后停机，把混合好的物料加入球磨机中研磨，在刚开始研磨时就把水白松香加到物料里，研磨时间为〔2-2.5小时〕。待机器停止后，把水性防腐剂加进去在磨3-5分钟，而后打开球磨机下端出料口，把磨好的白色浆料放出来，并用余下的8KG去离子水在球磨机的加料口进行来回的冲洗，清洗完后把整桶料拉到磅称上过磅，对照配方并计算少了多少，少了的部分要用去离子水补足，把磅好的料再次进行搅拌，〔搅拌速度1200-1500转/min搅拌时间为5-8分钟〕而后送样品管部进行检测，〔检测的事项有，细度，色浓度，色相，耐迁移，耐晒，耐酸碱等〕检测合格后用120目-160目的过滤袋过滤。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (8)
1.一种水性聚氨酯色浆的制备方法，其方法如下：(1)将去离子水加入配料桶中，然后开启搅拌器，缓缓加入水性分散剂及润湿剂，室温下用800转/-900转/min的速度搅拌3--5分钟，而后慢慢加入所要求的粉状颜料，加完后再继续以同样速度搅拌，使粉状颜料完全与水相混合，混合液即为预制的水性颜料色浆；(2)将去离子水加入球磨机内，并加入所用的载体-水性聚氨酯树脂，完毕后开启搅拌机于室温下搅拌3-5分钟，停机后把生产所用的消泡剂加入球磨机内，浸泡4-5分钟；(3)随后把预制好了的颜料色浆与无水乙醇一同慢慢加入球磨机内进行球磨，所需要球磨时间按其生产的具体品种来设定时间；(4)停机后，打开球磨机盖，取样，检测细度，当水性聚氨酯色浆的细度要求在5um以下算合格；(5)细度合格后，把防腐剂加入球磨中，启动搅拌器，并把下端出料口打开，并用余下的去离子水清洗机器，清洗完毕后，把所制的混合料，进行称量，并加去离子水补足重量，再搅拌机以1000转-1100/min的速度搅5-8分钟，而后取样到品管进行测试，测试合格后，用120目-160目过滤袋进行过滤制得水性聚氨酯色浆。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：上述的制备方法(3)中还包括开启搅拌机，慢慢加入轻质碳酸钙。
3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：上述的制备方法(3)中还加入滑石粉。
4.根据权利要求3所述的水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：上述的制备方法(3)中还加入水白松香。
5.根据权利要求4所述的水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：所用检测细度的计量器具为刮板细度计，具体的检测方法是挑一点所测试的浆料，涂在细度计的最上端，而后用专用的刮刀以45°倾角，用力而下拉，拉到底端后看细度板上无料拖线在什么位置，这就是测定的细度值。
6.根据权利要求5所述的水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：不同颜色的粉状颜料的球磨时间为：白色2-2.5H，黄色3-4H，红色5.5-6H，黑色5-5.5H，蓝色4-5H，绿色5-5.5H，紫色6H。
7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：所述的水性分散剂为改性有机硅。
8.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯色浆的制备方法，其特征在于：所述的润湿剂为改性有机硅。
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