CN102558489B - 水性聚氨酯分散体以及水溶性玩具漆 - Google Patents
水性聚氨酯分散体以及水溶性玩具漆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于玩具漆的水性聚氨酯分散体，其组分及其重量份数包括：异佛尔酮二异氰酸酯180～200份，三羟甲基丙烷60～70份，邻苯二甲酸酐80～100份，蓖麻油50～60份，三羟甲基丙烷二烯丙基醚30～40份，二羟甲基丙酸60～70份，次磷酸1～2份，氨水8～10份，无离子水500-520份。本发明还公开了一种以上述水性聚氨酯分散体作为主要成份配制的水性玩具漆。本发明所合成的水溶性聚氨酯分散体无需添加催干剂即可干燥成膜，而且，使用本发明的水溶性聚氨酯分散体作为主成份配制的玩具漆由于配方采用水溶性成份，实现了零VOC，且不含重金属离子，可满足玩具漆对树脂环保性能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料，尤其涉及水性聚氨酯分散体成份及含有该成份的水性玩具漆。
背景技术
目前，玩具制造过程中常常要使用油漆作为其产品表面的涂料，而根据玩具制造工艺的特点，氨基树脂与醇酸树脂配合制成的烘干涂料通常是首选的涂料，这种涂料形成的涂膜具有较高的光泽度和硬度、耐水性和耐候性优异，而且可以流水线作业，操作异常方便。
传统的氨基烘干涂料通常是溶剂型的，烘干过程中会大量挥发有毒的有机溶剂，不仅污染操作环境、给作业人员带来身体损害，还带来消防隐患、并对大气环境造成污染，其次，由于传统涂料是溶剂型的，以该类涂料涂布制成的玩具产品有一定的有机挥发物(VOC)残留含量，不符合美国、欧盟等国的环保规定，无法出口到这些国家，因此在充分保证玩具性能的前提下，研发出可以替代传统溶剂型氨基烘干涂料的油漆，以实现环保无污染、安全的性能就成为一紧迫课题。
在这方面已有专利文献报道，如申请号为：200710022330.0的发明专利“水溶性醇酸树脂溶液和水溶性醇酸氨基烘漆及其制备方法”就公开了一种水溶性醇酸树脂溶液和以水溶性醇酸树脂溶液作基料的水溶性醇酸氨基烘漆以及它们的制备方法，该专利首先合成水溶性醇酸树脂溶液，再以此水溶性醇酸树脂溶液为基料，与颜料、水、助剂、氨基树脂配合经分散、研磨等工序加工成高光泽水溶性醇酸氨基烘漆。
然而，我们发现，上述氨基烘漆在使用过程中存在这样的缺点，即：由于属水性涂料，烘干过程中干燥速度慢，这就影响了生产效率，而为解决这一问题，在使用前通过添加催干剂来加快干燥过程，这样势必又带来环境的污染，同样会对操作人员带来危害，从而影响了这种水溶性氨基烘漆的产业利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种用于玩具漆的、无需添加催干剂即可快速干燥成膜、有机挥发物零残留的水性聚氨酯分散体以及使用该分散体的水溶性玩具漆。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种以上述水性聚氨酯分散体为主体成份的水溶性玩具漆。
本发明的技术方案如下：
一种水性聚氨酯分散体，该水性聚氨酯分散体由以下重量份计的成份组成：
异佛尔酮二异氰酸酯 180～200份；
三羟甲基丙烷 60～70份；
邻苯二甲酸酐 80～100份；
蓖麻油 50～60份；
三羟甲基丙烷二烯丙基醚 30～40份；
二羟甲基丙酸 60～70份；
次磷酸 1～2份；
氨水 8～10份；
无离子水 500～520份。
一种水性聚氨酯分散体玩具漆，包含权利要求1所述的水性聚氨酯分散体71～73重量份，以及下列重量份的组份：
柠檬黄色浆 5～7份；
1250目滑石粉 9～12份；
消泡剂 0.6份；
湿润剂 0.8份；
分散剂 0.6份；
流平剂 2份；
硬脂酸锌 3～5份；
增稠剂 2份；
无离子水 3份。
与现有技术相比较，本发明的水性聚氨酯分散体具有如下优点：所合成的水性聚氨酯分散体引入三羟甲基丙烷二烯丙基醚气干性单体，无需添加催干剂即可干燥成膜；而且，使用本发明的水性聚氨酯分散体作为主成份配制的玩具漆由于配方采用水溶性成份，实现了零VOC，且不含重金属离子，可满足玩具漆对树脂环保性能的要求。
具体实施方式
下面结合实施例来对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例1至实施例3是本发明的水性聚氨酯分散体的具体实施方式：
实施例1：
配方 重量份
IPDI(即：异佛尔酮二异氰酸酯，下同) 185份；
TMP(即：三羟甲基丙烷，下同) 67份；
邻苯二甲酸酐 94份；
蓖麻油 50份；
三羟甲基丙烷二烯丙基醚 33份；
二羟甲基丙酸 62份；
次磷酸 1份；
氨水 8份；
无离子水 504份。
其合成工艺为：投蓖麻油，邻苯二甲酸酐，TMP，次磷酸，三羟甲基丙烷二烯丙基醚，二羟甲基丙酸入四口烧瓶，升温至195～200℃酯化至酸价55～65mgKOH/g后，加入IPDI，60-65℃反应2小时，之后加氨水中和，用无离子水稀释得到水性聚氨酯分散。
实施例2：
配方 单位：重量份
IPDI 185份；
TMP 68份；
邻苯二甲酸酐 98份；
蓖麻油 50份；
三羟甲基丙烷二烯丙基醚 33份；
二羟甲基丙酸 62份；
次磷酸 1份；
氨水 8份；
无离子水 500份。
实施例3：
配方 单位：重量份
IPDI 189份；
TMP 67份；
邻苯二甲酸酐 94份；
蓖麻油 50份；
三羟甲基丙烷二烯丙基醚 33份；
二羟甲基丙酸 62份；
次磷酸 1份；
氨水 8份；
无离子水 501份。
以下实施例4至实施例6是本发明的水溶性玩具漆的具体实施方式：
实施例4： 单位：重量份
工艺过程：水性聚氨酯分散体30份，1250目滑石粉10份，分散剂0.6份，湿润剂0.8份，硬脂酸锌5份，高速分散至细度小于50微米后，加入水性聚氨酯分散体42份，柠檬黄色浆6份，消泡剂0.6份，流平剂2份，增稠剂2份，无离子水3份低速分散均匀。
实施例5： 单位：重量份
工艺过程：水性聚氨酯分散体30份，1250目滑石粉12份，分散剂0.6份，湿润剂0.8份，硬脂酸锌3份，高速分散至细度小于50微米后，加入水性聚氨酯分散体43份，柠檬黄色浆5份，消泡剂0.6份，流平剂2份，增稠剂2份，无离子水3份低速分散均匀。
实施例6： 单位：重量份
工艺过程：水性聚氨酯分散体30份，1250目滑石粉12份，分散剂0.6份，湿润剂0.8份，硬脂酸锌3份，高速分散至细度小于50微米后，加入水性聚氨酯分散体42份，柠檬黄色浆6份，消泡剂0.6份，流平剂2份，增稠剂2份，无离子水3份低速分散均匀。
上述实施例4-6中，所述消泡剂可选用英国Bevaloid公司的bevaloid 6537或者德国Henkel公司的7500。所述分散剂可选用德国BYK公司的P104S或TC-1。所述流平剂可选用Resiflow w50。所述增稠剂可选用Ciba Tinuvin 744或大连溶剂厂的GW540，所述湿润剂选用英国ICI公司的solsperse 3000。
本发明的水溶性玩具漆的性能指标如下：
| 外观 | 平整，无缩孔，针孔 | 耐水性/240h | 无发白，脱落 |
| 铅笔硬度 | HB | 耐醇性/泡人50％乙醇 | 12小时不起泡 |
| 柔韧性 | 2mm | ||
| 抗冲击 | 50cm | ||
| 附着力 | 1级 | ||
| 表干时间 | ＜30min | ||
| 实干时间 | ＜6h |
Claims (2)
1.一种水性聚氨酯分散体，其特征在于该水性聚氨酯分散体由以下重量份计的成份组成：
异佛尔酮二异氰酸酯 180～200份；
三羟甲基丙烷 60～70份；
邻苯二甲酸酐 80～100份；
蓖麻油 50～60份；
三羟甲基丙烷二烯丙基醚 30～40份；
二羟甲基丙酸 60～70份；
次磷酸 1～2份；
氨水 8～10份；
无离子水 500～520份。
2.一种水性聚氨酯分散体玩具漆，包含权利要求1所述的水性聚氨酯分散体71～73重量份，以及下列重量份的组份：
柠檬黄色浆 5～7份；
1250目滑石粉 9～12份；
消泡剂 0.6份；
湿润剂 0.8份；
分散剂 0.6份；
流平剂 2份；
硬脂酸锌 3～5份；
增稠剂 2份；
无离子水 3份。
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