CN102559030B - 一种高硬度高柔韧性水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工领域，具体公开了一种高硬度高柔韧性水性涂料及其制备方法，其以重量份计为：有机硅环氧树脂改性聚氨酯40～60份、蜡包裹处理的硅酸铝镁10～20份、分散剂0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、钛白粉（TiO2）0～40份、二丙二醇丁醚2～5份、丙二醇单丁醚2～5份、水5～35份、润湿剂0.2～0.5份、蜡0.2～0.5份、聚酰胺蜡0.2～0.5份。将制得的涂料按照国家标准GBT23999-2009的条件下检测，硬度大于等于2H，柔韧性小于等于1mm。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，更具体地说，本发明涉及高硬度高柔韧性水性涂料及其制备方法。
背景技术
目前，涂料正一直朝着环境友好型的方向发展，降低涂料中的挥发性有机物（VOC）成为目前人们研究开发涂料的热点。水性化是降低涂料中VOC的最佳方法之一， 但水性涂料目前存在的问题是需要很高的温度烘烤才能达到很好的硬度和柔韧性，自干型水性涂料很难同时具备优秀的硬度和柔韧性。
发明内容
本发明专利很好的解决了上述问题，使自干型水性涂料具备了很好的硬度同时也具备了很高的柔韧性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：
有机硅环氧树脂改性聚氨酯 40～60份
蜡包裹处理的硅酸铝镁 10～20份
分散剂 0.2～0.5份
消泡剂 0.2～0.5份
钛白粉（TiO2） 0～40份
二丙二醇丁醚 2～5份
丙二醇单丁醚 2～5份
水 5～35份
润湿剂 0.2～0.5份
蜡 0.2～0.5份
聚酰胺蜡 0.2～0.5份。
进一步：在上述高硬度高柔韧性水性涂料中，所述的分散剂是聚硅氧烷改性脂肪酸、改性聚醚、改性脂肪酸、聚丙烯酸钠、改性聚丙烯酸酯、非离子改性脂肪酸、改性大豆油卵磷脂中的至少一种。所述的消泡剂是聚硅氧烷、脂肪族矿物油、有机改性聚硅氧烷、气相二氧化硅改性聚醚硅氧烷、聚醚硅氧烷中的至少一种。所述的润湿剂是聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚醚硅氧烷、有机改性聚硅氧烷、聚二甲基氧烷中的至少一种。所述的蜡是非离子型改性石蜡或者聚乙烯蜡。
本发明还提供了上述高硬度高柔韧性水性涂料的制备方法，制备步骤依次为，A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。
与现有技术相比，本发明主要从三个方面考虑解决使自干型水性涂料同时具备高的硬度和好的柔韧性的问题：一是选择了一种有机硅和环氧树脂符合改性的聚氨酯乳液作为主要成膜物质，它同时表现出有机硅和环氧树脂优良的硬度，又具备了聚氨酯材料的好的柔韧性，二是选择了经过蜡包裹处理的硅酸铝镁作为填料，该填料具有吸油量小，透明度好，防沉性能好，三是选择了砂磨机研磨的生产分散工艺，使分散的后的水性涂料的细度做到10～15微米。所以本发明的水性涂料具备了高硬度和高柔韧性的特点。
具体实施方式
本发明的主旨是从三个方面考虑解决使自干型水性涂料同时具备高的硬度和好的柔韧性的问题：一是选择了一种有机硅和环氧树脂符合改性的聚氨酯乳液作为主要成膜物质，它同时表现出有机硅和环氧树脂优良的硬度，又具备了聚氨酯材料的好的柔韧性，二是选择了经过蜡包裹处理的硅酸铝镁作为填料，该填料具有吸油量小，透明度好，防沉性能好，三是选择了砂磨机研磨的生产分散工艺，使分散的后的水性涂料的细度做到10～15微米。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述。
实施例1
一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：有机硅环氧树脂改性聚氨酯45份、蜡包裹处理的硅酸铝镁 19份、分散剂 0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、钛白粉（TiO2）0～40份、二丙二醇丁醚2～5份、丙二醇单丁醚2～5份、水5～35份、润湿剂 0.2～0.5份、蜡 0.2～0.5份、聚酰胺蜡0.2～0.5份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。将制得的涂料按照国家标准GBT23999-2009的条件下检测，硬度大于等于2H，柔韧性小于等于1mm。
实施例2
一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：有机硅环氧树脂改性聚氨酯50份、蜡包裹处理的硅酸铝镁 17份、分散剂 0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、钛白粉（TiO2）0～40份、二丙二醇丁醚2～5份、丙二醇单丁醚2～5份、水5～35份、润湿剂0.2～0.5份、蜡 0.2～0.5份、聚酰胺蜡0.2～0.5份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。将制得的涂料按照国家标准GBT23999-2009的条件下检测，硬度大于等于2H，柔韧性小于等于1mm。
实施例3
一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：有机硅环氧树脂改性聚氨酯52份、蜡包裹处理的硅酸铝镁 15份、分散剂 0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、钛白粉（TiO2）0～40份、二丙二醇丁醚2～5份、丙二醇单丁醚2～5份、水5～35份、润湿剂 0.2～0.5份、蜡 0.2～0.5份、聚酰胺蜡0.2～0.5份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。将制得的涂料按照国家标准GBT23999-2009的条件下检测，硬度大于等于2H，柔韧性小于等于1mm。
实施例4
一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：有机硅环氧树脂改性聚氨酯55份、蜡包裹处理的硅酸铝镁 13份、分散剂 0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、钛白粉（TiO2）0～40份、二丙二醇丁醚2～5份、丙二醇单丁醚2～5份、水5～35份、润湿剂0.2～0.5份、蜡 0.2～0.5份、聚酰胺蜡0.2～0.5份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。将制得的涂料按照国家标准GBT23999-2009的条件下检测，硬度大于等于2H，柔韧性小于等于1mm。
实施例5
一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：有机硅环氧树脂改性聚氨酯58份、蜡包裹处理的硅酸铝镁 12份、分散剂 0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、钛白粉（TiO2）0～40份、二丙二醇丁醚2～5份、丙二醇单丁醚2～5份、水5～35份、润湿剂 0.2～0.5份、蜡 0.2～0.5份、聚酰胺蜡0.2～0.5份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。将制得的涂料按照国家标准GBT23999-2009的条件下检测，硬度大于等于2H，柔韧性小于等于1mm。
在上述各实施例制备的高硬度高柔韧性水性涂料中，所述的分散剂是聚硅氧烷改性脂肪酸、改性聚醚、改性脂肪酸、聚丙烯酸钠、改性聚丙烯酸酯、非离子改性脂肪酸、改性大豆油卵磷脂中的至少一种。所述的消泡剂是聚硅氧烷、脂肪族矿物油、有机改性聚硅氧烷、气相二氧化硅改性聚醚硅氧烷、聚醚硅氧烷中的至少一种。所述的润湿剂是聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚醚硅氧烷、有机改性聚硅氧烷、聚二甲基氧烷中的至少一种。所述的蜡是非离子型改性石蜡或者聚乙烯蜡。
Claims (4)
1.一种高硬度高柔韧性水性涂料，其以重量份计为：
有机硅环氧树脂改性聚氨酯 40～60份
蜡包裹处理的硅酸铝镁 10～20份
分散剂 0.2～0.5份
消泡剂 0.2～0.5份
钛白粉（TiO2） 0～40份
二丙二醇丁醚 2～5份
丙二醇单丁醚 2～5份
水 5～35份
润湿剂 0.2～0.5份
所述涂料中单独存在的蜡 0.2～0.5份
聚酰胺蜡 0.2～0.5份。
2.根据权利要求1所述的高硬度高柔韧性水性涂料，其特征在于：所述的消泡剂是聚硅氧烷、脂肪族矿物油、聚醚硅氧烷中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的高硬度高柔韧性水性涂料，其特征在于：所述的润湿剂是聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚醚硅氧烷中的至少一种。
4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的高硬度高柔韧性水性涂料的方法，其特征在于：制备步骤依次为，
A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到，在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂，搅拌均匀；
B、在搅拌条件下，再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，搅拌均匀后，经过研磨机砂磨，至细度为10～15微米的混合料；
C、将二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚和水预先混合，在搅拌条件下，投入到制漆缸中，再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中，搅拌均匀；
D、在搅拌条件下，将润湿剂，蜡、聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。
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