CN102363696A - 水性双组分消光型彩色面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性双组分消光型彩色面漆及其制备方法，属于涂料领域，它由组分A和组分B组成，组分A主要由聚丙烯酸多元醇加入一定的辅料制成，并分步制备色浆，然后与阴离子改性HDI多异氰酸酯经过化学交联，生成一种高性能的聚氨酯聚合物。主要用于制备水性消光型彩色面漆。

Description

水性双组分消光型彩色面漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性双组分消光型彩色面漆及其制备方法。
背景技术
现在市面上的各种涂料种类繁多，主要分为有机涂料和无机涂料，有机涂料根据使用的溶剂不同又分为有机溶剂型涂料和有机水性涂料。有机溶剂型涂料由于VOC高，不能满足人们日益增强的对环保的要求。
有机水性涂料，即水性涂料，现在日益成为研究的热点，以丙烯酸为主要成分的水性木器漆，主要特点是附着力好，不会加深木器的颜色，但耐磨及抗化学性较差，漆膜硬度较软，铅笔法则试为 HB ，丰满度较差，综合性能一般，施工易产生缺陷。
现有的涂料容易造成漆膜不均匀、一段时间后性能下降、没有附着力等漆病，而且耐污染性和化学品性差，容易黄变、防锈能力差、不耐高温等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中涂料容易造成漆膜不均匀、一段时间后性能下降、没有附着力等漆病，而且耐污染性和化学品性差，容易黄变、防锈能力差、不耐高温的问题。
本发明解决该技术问题的技术方案是：水性双组分消光型彩色面漆，它由组分A和组分B组成，所述组分A的重量配比为：聚丙烯酸多元醇50～60份，防沉剂0.1～0.5份,半成品白浆20～25份，半成品色浆1号10～20份，半成品色浆2号10～20份，消泡剂0.1～0.5份，消光剂2.0～8.0份，流平剂0.1～0.5份，成膜助剂0.1～2.0份，水1.0～5.0份；组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯；组分A与组分B的比例为1︰0.2～0.3；所述半成品白浆的重量配比为：聚丙烯酸多元醇50～60份，分散剂2.0～3.0份，防沉剂1.0～2.0份，钛白粉40～50份，水1.0～5.0份；所述半成品色浆1号的重量配比为：聚丙烯酸多元醇50～60份，分散剂2.0～3.0份，防沉剂1.0～2.0份，红色粉20～30份，水1.0～5.0份；所述半成品色浆2号配方为：聚丙烯酸多元醇50～60份，分散剂2.0～3.0份，防沉剂1.0～2.0份，黄色粉20～30份，水1.0～5.0份。
其中，上述所述组分A的重量配比为：聚丙烯酸多元醇55份，防沉剂 0.3份,半成品白浆22份，半成品色浆1号 15份，半成品色浆2号15份，消泡剂 0.3份，消光剂5份，流平剂0.3份，成膜助剂 1份，水 3份。
其中，上述所述组分A与组分B的比例为1︰0.25。
其中，上述所述半成品白浆的重量配比为：聚丙烯酸多元醇55份，分散剂  2.5份，防沉剂 1.5份，钛白粉 45份，水3份。
其中，上述所述半成品色浆1号的重量配比为：聚丙烯酸多元醇 55份，分散剂  2.5份，防沉剂1.5份，红色粉25份，水 3份。
其中，上述所述半成品色浆2号得重量配比为：聚丙烯酸多元醇55份，分散剂2.5份，防沉剂1.5份，黄色粉25份，水3份。
其中，上述所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
本发明还提供了一种水性双组分消光型彩色面漆的制备方法，其制备步骤为：
a、制备半成品白浆：按重量份数向容器依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、分散剂2.0～3.0份、防沉剂1.0～2.0份，600～800r/min搅拌并加入钛白粉40～50份，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，600～800r/min搅拌至均匀，然后研磨至细度小于15微米；
b、制备半成品色浆1号：按重量份数向容器依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、分散剂2.0～3.0份、防沉剂1.0～2.0份，600～800r/min搅拌并加入红色粉20～30份，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，600～800r/min搅拌至均匀，然后研磨至细度小于15微米；
c、制备半成品色浆2号：按重量份数向容器依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、分散剂2.0～3.0份、防沉剂1.0～2.0份，600～800r/min搅拌并加入黄色粉20～30份，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，600～800r/min搅拌至均匀，然后研磨至细度小于15微米；
d、制备组分A：按重量份数向容器中依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、防沉剂0.1～0.5份、半成品白浆20～25份、半成品色浆1号10～20份、半成品色浆2号10～20份、消泡剂0.1～0.5份，600～800r/min搅拌并加入消光剂2.0～8.0份，然后将搅拌转速调整为1200～1500r/min分散至细度≤30um，并依次加入流平剂0.1～0.5份、成膜助剂 0.1～2.0份，600～800r/min搅拌至均匀，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，过滤得到组分A；
e、将组分A和组分B按重量比1:0.2～0.3加水调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
其中，上述所述调整粘度是指将粘度调整为120～130KU。
本发明采用聚丙烯酸多元醇与多异氰酸酯经过化学交联发应，生成一种高性能的聚氨酯聚合物。解决了聚丙烯酸多元醇与阴离子改性HDI多异氰酸酯在低剪切力下的完美乳化，易于混合；解决了由于未键合的乳化剂在涂层中迁移而造成漆膜不均匀、一段时间后性能下降、没有附着力等漆病，确保乳化剂基团连接到聚合物链上且均匀分布，使涂层具有长期稳定性。本发明具有优异的光泽和外观，耐污染性和化学品性优，不黄变、防锈、耐高温，可与乳胶漆等其他油漆同时施工。
本发明是以水为溶剂或分散介质的涂料，它具有重要的环保意义，无毒环保，不含苯类等有害溶剂，不含游离TDI，由溶剂型PU向水性PU的无形转变。
具体实施方式
下列实施例中，聚丙烯酸多元醇采用德国拜耳公司的Bayhydrol A145，
实施例1
a、制备半成品白浆：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 50Kg、分散剂（德国毕克的BYK194）2Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1Kg，600r/min搅拌至均匀并缓慢加入钛白粉40Kg，用水1Kg清洗设备和调整粘度至120KU，600r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
b、制备半成品色浆1号：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 50 Kg、分散剂（德国毕克的BYK194）2.0 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.0 Kg，600r/min搅拌至均匀并缓慢加入红色粉 20 Kg，用水1.0 Kg清洗设备和调整粘度至120KU，600r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
c、制备半成品色浆2号：制备过程与b步骤相同，只是将红色粉替换为黄色粉。
d、在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇50 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）0.1 Kg、半成品白浆20 Kg、半成品色浆1号10 Kg、半成品色浆2号10 Kg、消泡剂（德国毕克的BYK028）0.1 Kg，600r/min搅拌均匀后缓慢加入消光剂(德固赛的TS-100)2.0 Kg，然后将搅拌转速调整为1200r/min分散至细度≤30um，依次加入流平剂(德国毕克的BYK346)0.1 Kg、成膜助剂 0.1 Kg，600r/min搅拌均匀，用水1.0 Kg清洗设备和调整粘度至120KU，过滤得到组分A。
c、按组分A︰组分B︰水=1︰0.2︰0.3的配比调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
实施例2
a、制备半成品白浆：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇60Kg、分散剂（德国毕克的BYK194）3Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）2Kg，800r/min搅拌至均匀并缓慢加入钛白粉50Kg，用水5Kg清洗设备和调整粘度至130KU，800r/min搅拌15分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
b、制备半成品色浆1号：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 60 Kg、分散剂（德国毕克的BYK194）3.0 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）2.0 Kg，800r/min搅拌至均匀并缓慢加入红色粉 30 Kg，用水5.0 Kg清洗设备和调整粘度至130KU，800r/min搅拌15分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
c、制备半成品色浆2号：制备过程与b步骤相同，只是将红色粉替换为黄色粉。
d、在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇60 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）0.5 Kg、半成品白浆25 Kg、半成品色浆1号20 Kg、半成品色浆2号20 Kg、消泡剂（德国毕克的BYK028）0.5 Kg，800r/min搅拌均匀后缓慢加入消光剂(德固赛的TS-100)8.0 Kg，然后将搅拌转速调整为1500r/min分散至细度≤30um，依次加入流平剂（埃夫卡公司的EFKA3600）0.5 Kg、成膜助剂2.0 Kg，800r/min搅拌均匀，用水5.0 Kg清洗设备和调整粘度至130KU，过滤得到组分A。
e、按组分A︰组分B︰水=1︰0.3︰0.5的配比调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
实施例3
a、制备半成品白浆：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 55Kg、分散剂（德国毕克的BYK 194）2.5 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.5 Kg，700r/min搅拌均匀后缓慢加入钛白粉 45 Kg，用水3 Kg清洗设备和调整粘度至125KU，700r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
b、制备半成品色浆1号：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 55 Kg、分散剂（德国毕克的BYK 194）2.5 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.5 Kg，700r/min搅拌均匀后缓慢加入红色粉 25 Kg，用水3 Kg清洗设备和调整粘度至125KU，700r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
c、制备半成品色浆2号：制备过程与b步骤相同，只是将红色粉替换为黄色粉。
d、在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇55 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）0.3 Kg、半成品白浆22 Kg、半成品色浆1号15 Kg、半成品色浆2号15 Kg、消泡剂（德国毕克的BYK028）0.3 Kg，700r/min搅拌均匀后缓慢加入消光剂(德固赛的TS-100)5 Kg，，然后将搅拌转速调整为1400r/min分散至细度≤30um，依次加入流平剂（迪高的Tego410）0.3 Kg、成膜助剂0.15 Kg，700r/min搅拌均匀，用水3 Kg清洗设备和调整粘度至125KU，过滤得到组分A。
e、按组分A︰组分B︰水=1︰0.25︰0.4的配比调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
实施例4
a、制备半成品白浆：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 50Kg、分散剂（迪高的Tego360）2Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.4Kg，750r/min搅拌至均匀并缓慢加入钛白粉48Kg，用水4Kg清洗设备和调整粘度至127KU，750r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
b、制备半成品色浆1号：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 58 Kg、分散剂（德国毕克的BYK194）2.4 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.2 Kg，750r/min搅拌至均匀并缓慢加入红色粉 24 Kg，用水4.0 Kg清洗设备和调整粘度至127KU，750r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
c、制备半成品色浆2号：制备过程与b步骤相同，只是将红色粉替换为黄色粉。
d、在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇59 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）0.3 Kg、半成品白浆23 Kg、半成品色浆1号18 Kg、半成品色浆2号19 Kg、消泡剂（德国毕克的BYK028）0.4 Kg，780r/min搅拌均匀后缓慢加入消光剂(德固赛的TS-100)7.0 Kg，然后将搅拌转速调整为1300r/min分散至细度≤30um，依次加入流平剂(德国毕克的BYK346)0.2 Kg、成膜助剂1.4Kg，700r/min搅拌均匀，用水4.0 Kg清洗设备和调整粘度至128KU，过滤得到组分A。
e、按组分A︰组分B︰水=1︰0.26︰0.38的配比调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
实施例5
a、制备半成品白浆：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 56Kg、分散剂（德国毕克的BYK194和迪高的Tego360混合料）2.4 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.6 Kg，750r/min搅拌均匀后缓慢加入钛白粉 46 Kg，用水3 Kg清洗设备和调整粘度至125KU，750r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
b、制备半成品色浆1号：在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇 58 Kg、分散剂（德国毕克的BYK 194）3 Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）1.5 Kg，750r/min搅拌均匀后缓慢加入红色粉 20 Kg，用水1 Kg清洗设备和调整粘度至120KU，750r/min搅拌10分钟至均匀，用研磨机研磨至细度小于15微米。
c、制备半成品色浆2号：制备过程与b步骤相同，只是将红色粉替换为黄色粉。
d、在搅拌容器内依次加入聚丙烯酸多元醇60Kg、防沉剂（帝斯巴隆LA530）0.1 Kg、半成品白浆25 Kg、半成品色浆1号10 Kg、半成品色浆2号20 Kg、消泡剂（德国毕克的BYK028）0.5 Kg，700r/min搅拌均匀后缓慢加入消光剂(德固赛的TS-100)2 Kg，，然后将搅拌转速调整为1350r/min分散至细度≤30um，依次加入流平剂（德国毕克的BYK346）0.5 Kg、成膜助剂2 Kg，700r/min搅拌均匀，用水1 Kg清洗设备和调整粘度至120KU，过滤得到组分A。
e、按组分A︰组分B︰水=1︰0.3︰0.3的配比调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
表1各实施例产品性能参数表：
测试项目 溶剂型 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
漆膜外观 平整光滑 平整光滑 平整光滑 平整光滑 平整光滑 平整光滑
环保性 含苯等有害溶剂 不含苯等有害溶剂 不含苯等有害溶剂 不含苯等有害溶剂 不含苯等有害溶剂 不含苯等有害溶剂
游离TDI 含有 不含 不含 不含 不含 不含
附着力 0级 0级 0级 0级 0级 0级
铅笔硬度 H H H H H H
耐化学品 优 优 优 优 优 优
消泡性 优 一般 一般 优 优 可接受
流平性 优 优 可接受 优 一般 优
表干（min） 10-20 16 13 15 13 12
指压干（h） 2-4 3 3 3 3 3
VOC（g/l） 小于580 200 200 200 200 200
色相 商定 商定 商定 商定 商定 商定
光泽 商定 商定 商定 商定 商定 商定
施工性 易 易 易 易 易 易
从表1看出，本发明的产品VOC含量明显低于溶剂型的漆，并且不含苯及游离TDI，更加环保，其他指标也与溶剂型等同。

Claims (9)

1.水性双组分消光型彩色面漆，它由组分A和组分B组成，所述组分A的重量配比为：聚丙烯酸多元醇50～60份，防沉剂0.1～0.5份,半成品白浆20～25份，半成品色浆1号10～20份，半成品色浆2号10～20份，消泡剂0.1～0.5份，消光剂2.0～8.0份，流平剂0.1～0.5份，成膜助剂0.1～2.0份，水1.0～5.0份；组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯；组分A与组分B的比例为1︰0.2～0.3；所述半成品白浆的重量配比为：聚丙烯酸多元醇50～60份，分散剂2.0～3.0份，防沉剂1.0～2.0份，钛白粉40～50份，水1.0～5.0份；所述半成品色浆1号的重量配比为：聚丙烯酸多元醇50～60份，分散剂2.0～3.0份，防沉剂1.0～2.0份，红色粉20～30份，水1.0～5.0份；所述半成品色浆2号配方为：聚丙烯酸多元醇50～60份，分散剂2.0～3.0份，防沉剂1.0～2.0份，黄色粉20～30份，水1.0～5.0份。
2.根据权利要求1所述的水性双组分消光型彩色面漆，其特征在于：所述组分A的重量配比为：聚丙烯酸多元醇55份，防沉剂 0.3份,半成品白浆22份，半成品色浆1号 15份，半成品色浆2号15份，消泡剂 0.3份，消光剂5份，流平剂0.3份，成膜助剂 1份，水 3份。
3.根据权利要求1所述的水性双组分消光型彩色面漆，其特征在于：所述组分A与组分B的比例为1︰0.25。
4.根据权利要求1所述的水性双组分消光型彩色面漆，其特征在于：所述半成品白浆的重量配比为：聚丙烯酸多元醇55份，分散剂  2.5份，防沉剂 1.5份，钛白粉 45份，水3份。
5.根据权利要求1所述的水性双组分消光型彩色面漆，其特征在于：所述半成品色浆1号的重量配比为：聚丙烯酸多元醇 55份，分散剂  2.5份，防沉剂1.5份，红色粉25份，水 3份。
6.根据权利要求1所述的水性双组分消光型彩色面漆，其特征在于：所述半成品色浆2号得重量配比为：聚丙烯酸多元醇55份，分散剂2.5份，防沉剂1.5份，黄色粉25份，水3份。
7.根据权利要求1所述的水性双组分消光型彩色面漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
8.水性双组分消光型彩色面漆的制备方法，其特征在于：其制备步骤为：
a、制备半成品白浆：按重量份数向容器依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、分散剂2.0～3.0份、防沉剂1.0～2.0份，600～800r/min搅拌并加入钛白粉40～50份，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，600～800r/min搅拌至均匀，然后研磨至细度小于15微米；
b、制备半成品色浆1号：按重量份数向容器依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、分散剂2.0～3.0份、防沉剂1.0～2.0份，600～800r/min搅拌并加入红色粉20～30份，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，600～800r/min搅拌至均匀，然后研磨至细度小于15微米；
c、制备半成品色浆2号：按重量份数向容器依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、分散剂2.0～3.0份、防沉剂1.0～2.0份，600～800r/min搅拌并加入黄色粉20～30份，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，600～800r/min搅拌至均匀，然后研磨至细度小于15微米；
d、制备组分A：按重量份数向容器中依次加入聚丙烯酸多元醇50～60份、防沉剂0.1～0.5份、半成品白浆20～25份、半成品色浆1号10～20份、半成品色浆2号10～20份、消泡剂0.1～0.5份，600～800r/min搅拌并加入消光剂2.0～8.0份，然后将搅拌转速调整为1200～1500r/min分散至细度≤30um，并依次加入流平剂0.1～0.5份、成膜助剂 0.1～2.0份，600～800r/min搅拌至均匀，用水1.0～5.0份清洗设备和调整粘度，过滤得到组分A；
e、将组分A和组分B按重量比1:0.2～0.3加水调配均匀，即得成品，所述组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯。
9.根据权利要求8所述的水性双组分消光型彩色面漆的制备方法其中，其特征在于：所述调整粘度是指将粘度调整为120～130KU。
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