CN102604519A - Pu裂纹涂料及相应主漆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PU裂纹涂料及相应主漆的制备方法，属于涂料应用技术领域，解决了耐溶剂性差、附着力差、纹理不易控制等缺陷问题。本发明包括主漆、固化剂和稀释剂，所述主漆的重量百分比组成为：15~30%的醇酸树脂，0.5~1%的定向排列剂，9~15%的裂纹剂，30~50%的溶剂，5~15%的裂纹辅助剂，2~30%的颜填料。本发明具有附着力、耐溶剂性好，且易开裂，纹理效果佳等优点。

Description

PU裂纹涂料及相应主漆的制备方法

技术领域

本发明属于涂料应用技术领域，具体涉及一种PU裂纹涂料及相应主漆的制备方法。

背景技术

近年来随着国民经济的发展和生活水平的提高，建筑装饰的风格日新月异，装修中使用的材料品种越来越多，裂纹漆也悄悄地在装饰行业兴起，由于能形成好看的裂纹，对物体表面起到了保护及装饰作用，又提高了产品的附加值，所以得到广大用户的青睐，渐渐成为建筑装饰中常用的一种高档装修材料。然而美中不足的是由于裂纹漆材料的特性及施工工艺不同于一般常用的油漆，而大部分的施工人员只是简单按照裂纹漆包装上的说明书及凭借以往一般常用油漆的施工工艺和施工经验进行裂纹漆的施工操作，结果往往可能造成裂纹漆的裂纹太细甚至裂纹面不开裂，裂纹大小不均匀，裂纹开裂后漆膜脱落等等问题，破坏了裂纹漆应有的立体艺术美感，甚至破坏了整体的装饰效果及造成质量问题。

目前市场上的裂纹漆，采用的是NC硝化纤维素或热塑性丙烯酸的自交联材料配制而成，存在着硬度差，附着力差、耐溶剂性差、耐热性差、纹理不清晰、不易大面积施工等诸多方面的缺陷，限制了NC裂纹漆批量生产的市场需求；聚氨酯改性醇酸涂料的研究也越来越多，虽然聚氨酯具有优异的柔韧性、硬度、附着力、耐溶剂性、耐热性好的优点，但是仍存在不易开裂，以及开裂时的纹理不易控制等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PU裂纹涂料及相应主漆的制备方法，解决了现有技术中存在纹理不易控制的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

PU裂纹涂料，包括主漆、固化剂和稀释剂，所述主漆的重量百分比组成为：

醇酸树脂                        15~30%

定向排列剂                     0.5~1%

裂纹剂                           9~15%

溶剂                              30~50%

裂纹辅助剂                     5~15%

颜填料                           2~30%。

进一步的，所述固化剂的重量百分比组成为：

TDI和HDI混合的三聚体               30%

醋酸丁酯                                    20%

TDI三聚体固化剂                        20%

乙酯                                          30%。

再进一步的，所述稀释剂的重量百分比组成为：

醋酸丁酯                                   6%

乙酯                                         10%

甲苯                                         45%

仲丁酯                                      15%

MIBK甲基异丁基酮                     5%

环已酮                                       2%

99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯          2%

碳酸二甲酯                                  15%。

作为一种优选，所述主漆、固化剂和稀释剂的重量比1：0.3~0.5：0.5~1。

进一步的，所述醇酸树脂为大豆油醇酸树脂，所述定向排列剂为酸性基团的共聚体溶液，所述裂纹剂为气相二氧化硅。

再进一步的，所述溶剂由芳烃类、脂类和醇醚类组成，其比例为17~27：12~23：2~3.8；所述裂纹辅助剂由醋酸丁酸纤维素和醛酮树脂组成，其比例为3~7：2~8。

更进一步的，所述颜填料由消泡剂、胶凝材料、填充剂、着色剂组成，其比例为0.1~0.3：2~8：5~10：5~10；或者由消泡剂、胶凝材料、荧光材料组成，其比例为0.1~0.3：2~8：3~10；再或者由消泡剂、胶凝材料、阻燃材料组成，其比例为0.1~0.3：2~8：7~20。

作为一种优选，所述消泡剂为酸性基团的共聚溶液，所述胶凝材料为膨润土，所述填充剂为硅酸盐矿物，所述着色剂为钛白粉，所述荧光材料为荧光粉，所述阻燃材料为无卤阻燃剂。

上述PU裂纹涂料中主漆的制备方法，主要包括以下步骤：

（1）向分散缸中加入醇酸树脂、溶剂、定向排列剂，常温下中速搅拌均匀；

（2）向分散缸中加入颜填料，常温下高速将其分散至初始原级粒径，并使其处于稳定分散状态；

（3）向上述溶液中依次加入裂纹剂、裂纹辅助剂，并在常温下高速分散均匀，制得主漆。

进一步的，所述中速为800~1200r/min。

更进一步的，所述高速不低于1500r/min。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明采用醇酸树脂与聚氨酯互配而成的PU裂纹涂料，有效提高了产品硬度、附着力、耐溶剂性、阻燃性等优异性能。

（2）本发明加入了无卤阻燃剂，有效的提高了阻燃性能，符合UL94-V0级标准。

（3）本发明通过裂纹辅助剂改变涂料的柔韧性以及通过调整溶剂的表面张力与相对挥发率，来控制裂纹涂料的纹理效果。

（4）本发明选用的溶剂的相对挥发速率较高，表面张力及溶解度参数较为接近，故溶剂体系基本可以同步发挥效应，从而达到良好的纹理效果。

（5）本发明采用常温搅拌，研磨技术，改变了传统的聚氨酯涂料的升温脱水等受温度、压力、时间的影响因素，质量更加稳定，节约了能源。

（6）本发明裂纹涂料产品性能优异，质量稳定，施工方便。

（7）本发明保持了聚氨酯涂料的良好使用性能，且原料价格较低，生产工艺简洁，从而大大降低了生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

主漆配方为醇酸树脂，定向排列剂，裂纹剂，溶剂，裂纹辅助剂，颜填料。其中，醇酸树脂选用H142D-67大豆油醇酸树脂，定向排列剂选用BYK110酸性基团的共聚体溶液，裂纹剂选用M5气相二氧化硅和F-168气相二氧化硅，裂纹辅助剂选用20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液和50%A101醛酮树脂液，溶剂选用甲苯、乙酯、丁酯和99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，颜填料选用HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液、10%BP-888膨润土浆、SR237/R996金红石型钛白粉和1000目滑石粉。

上述主漆成分的重量百分比为：H142D-67大豆油醇酸树脂为19.85%，HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液0.17%，BYK110酸性基团的共聚体溶液0.51%，M5气相二氧化硅0.23%，甲苯22%，50%A101醛酮树脂液3.97%，99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯2.9%，10%BP-888膨润土浆5.56%，SR237/R996金红石型钛白粉7.37%，1000目滑石粉7.94%，丁酯7%，20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液4%，F-168二氧化硅10.5%，乙酯8%。

固化剂的重量百分比组成为：TDI和HDI混合的三聚体30%，醋酸丁酯20%，TDI三聚体固化剂20%，乙酯30%。

稀释剂的重量百分比组成为：醋酸丁酯6%，乙酯10%，甲苯45%，仲丁酯15%，MIBK甲基异丁基酮5%，环已酮2%，99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯2%，碳酸二甲酯5%。

主漆的制备步骤如下：

第一步，在分散缸中加入上述重量的H142D-67大豆油醇酸树脂、HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液、BYK110酸性基团的共聚体溶液和10.2%的甲苯，常温下以850r/min的中速充分搅拌均匀。

第二步，向上述溶液中加入M5气相二氧化硅、50%A101醛酮树脂溶液和10%BP-888膨润土浆，并加入0.9%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，常温下以1000r/min的中速分散10min。

第三步，向上述溶液中加入SR237/R996金红石型钛白粉、1000目滑石粉，常温下以1500r/min的高速分散至细度合格；或者研磨至细度合格，效果更佳。

第四步，再向上述溶液中加入丁酯、20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液、F-168二氧化硅和乙酯，并加入2%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯和11.8%的甲苯，常温下以1500r/min的高速分散均匀。

第五步，将上述所得物质送去检测，检测合格后进行过滤，并且将其装入常规涂料罐中。

将重量百分比为：30%的TDI和HDI混合的三聚体，20%的醋酸丁酯，20%的TDI三聚体固化剂，30%的乙酯混合，在常温下搅拌均匀，获得固化剂。

将重量百分比为：6%的醋酸丁酯，10%的乙酯，45%的甲苯，15%的仲丁酯，5%的MIBK甲基异丁基酮，2%的环已酮，2%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，5%的碳酸二甲酯混合，在常温下搅拌均匀，获得稀释剂。

施工时，将制备好的主漆、固化剂和稀释剂按照重量百分比1：0.4：0.6混合搅拌均匀，静置10min左右，然后用200目纱布进行过滤，即可使用。

实施例2

主漆配方为醇酸树脂，定向排列剂，裂纹剂，溶剂，裂纹辅助剂，颜填料。醇酸树脂选用H142D-67大豆油醇酸树脂，定向排列剂选用BYK110酸性基团的共聚体溶液，裂纹剂选用M5气相二氧化硅和F-168气相二氧化硅，裂纹辅助剂选用20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液和50%A101醛酮树脂液，溶剂选用甲苯、乙酯、丁酯和99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，颜填料选用HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液、10%BP-888膨润土浆、DP热固型荧光系列。

上述主漆成分的重量百分比为：H142D-67大豆油醇酸树脂为20%，HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液0.17%，BYK110酸性基团的共聚体溶液0.51%，M5气相二氧化硅0.3%，甲苯23%，50%A101醛酮树脂液6%，99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯2.91%，10%BP-888膨润土浆3%，丁酯10.56%，20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液5%，F-168二氧化硅11%，乙酯10.55%，DP热固型荧光粉7%。

固化剂的重量百分比组成为：TDI和HDI混合的三聚体30%，醋酸丁酯20%，TDI三聚体固化剂20%，乙酯30%。

稀释剂的重量百分比组成为：醋酸丁酯6%，乙酯10%，甲苯45%，仲丁酯15%，MIBK甲基异丁基酮5%，环已酮2%，99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯2%，碳酸二甲酯5%。

主漆的制备步骤如下：

第一步，在分散缸中加入上述重量的H142D-67大豆油醇酸树脂、HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液、BYK110酸性基团的共聚体溶液和11%的甲苯，常温下以900r/min的中速充分搅拌均匀。

第二步，加入M5气相二氧化硅、50%A101醛酮树脂溶液和10%BP-888膨润土浆，并加入0.91%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，常温下以1100r/min的中速分散10min。

第三步，加入DP热固型荧光粉，常温下以1500r/min的高速分散至细度合格；或者研磨至细度合格，效果更佳。

第四步，加入丁酯、20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液、F-168二氧化硅和乙酯，并加入2%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯和12%的甲苯，常温下以1500r/min的高速分散均匀。

第五步，将上述所得物质送去检测，检测合格后进行过滤，并且将其装入常规涂料罐中。

将重量百分比为：30%的TDI和HDI混合的三聚体，20%的醋酸丁酯，20%的TDI三聚体固化剂，30%的乙酯混合，在常温下搅拌均匀，获得固化剂。

将重量百分比为：6%的醋酸丁酯，10%的乙酯，45%的甲苯，15%的仲丁酯，5%的MIBK甲基异丁基酮，2%的环已酮，2%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，5%的碳酸二甲酯混合，在常温下搅拌均匀，获得稀释剂。

施工时，将制备好的主漆、固化剂和稀释剂按照重量百分比1：0.3：0.6混合搅拌均匀，静置10min左右，然后用200目纱布进行过滤，即可使用。

实施例3 

主漆配方为醇酸树脂，定向排列剂，裂纹剂，溶剂，裂纹辅助剂，颜填料。醇酸树脂选用H142D-67大豆油醇酸树脂，定向排列剂选用BYK110酸性基团的共聚体溶液，裂纹剂选用M5气相二氧化硅和F-168气相二氧化硅，裂纹辅助剂选用20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液和50%A101醛酮树脂液，溶剂选用甲苯、乙酯、丁酯和99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，颜填料选用HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液、10%BP-888膨润土浆、Doher-601无卤阻燃剂。

上述主漆成分的重量百分比为：H142D-67大豆油醇酸树脂为18%，HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液0.17%，BYK110酸性基团的共聚体溶液0.5%，M5气相二氧化硅0.23%，甲苯21%，50%A101醛酮树脂液6%，99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯2.6%，10%BP-888膨润土浆3%，丁酯7%，20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液4%，F-168二氧化硅12.5%，乙酯10%，Doher-601无卤阻燃剂15%。

固化剂的重量百分比组成为：TDI和HDI混合的三聚体30%，醋酸丁酯20%，TDI三聚体固化剂20%，乙酯30%。

稀释剂的重量百分比组成为：醋酸丁酯6%，乙酯10%，甲苯45%，仲丁酯15%，MIBK甲基异丁基酮5%，环已酮2%，99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯2%，碳酸二甲酯5%。

主漆的制备步骤如下：

第一步，在分散缸中依次加入上述重量的H142D-67大豆油醇酸树脂、HX-2500不含有机硅的破泡聚合物溶液、BYK110酸性基团的共聚体溶液和9.5%的甲苯，常温下以1000r/min的中速充分搅拌均匀。

第二步，加入M5气相二氧化硅、50%A101醛酮树脂溶液和10%BP-888膨润土浆，并加入0.6%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，常温下以1200r/min的中速分散10min。

第三步，加入丁酯、20%CAB551-0.01醋酸丁酸纤维素液、F-168二氧化硅和乙酯，并加入2%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯和11.5%的甲苯，常温下以1500r/min的高速分散均匀。

第四步，加入Doher-601无卤阻燃剂，常温下以1500r/min的高速分散至均匀。

第五步，将上述所得物质送去检测，检测合格后进行过滤，并且将其装入常规涂料罐中。

将重量百分比为：30%的TDI和HDI混合的三聚体，20%的醋酸丁酯，20%的TDI三聚体固化剂，30%的乙酯混合，在常温下搅拌均匀，获得固化剂。

将重量百分比为：6%的醋酸丁酯，10%的乙酯，45%的甲苯，15%的仲丁酯，5%的MIBK甲基异丁基酮，2%的环已酮，2%的99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯，5%的碳酸二甲酯混合，在常温下搅拌均匀，获得稀释剂。

施工时，将制备好的主漆、固化剂和稀释剂按照重量百分比1：0.4：0.7混合搅拌均匀，静置10min左右，然后用200目纱布进行过滤，即可使用。

根据以上实施例得出的成品，对其各项性能进行了检测，检测结果如下表1：

表1

测试项目	性能指标
		容器中状态	搅拌均匀无硬块
粘度mpa.s	20000±4000
		固含量	40±2%
开裂初始时间	15min以上
		附着力≤	2级
耐溶剂性	不发白、不返粘
		重涂性	无咬底、无脱落
纹理效果	与标准样基本一致
		阻燃性	符合UL94-V0标准

为了验证本发明的优异性能，将本发明实例中的PU裂纹涂料与国内的其它相关NC裂纹涂料进行了比较，如下表2：

表2

项目	实施例1	NC裂纹涂料（甲）	NC裂纹涂料（乙）	NC裂纹涂料（丙）
					开裂初始时间	15min以上	10min以下	10min以下	10min以下
附着力≤	1	3	3	3
					耐溶剂性	不发白、不返粘	发白、返粘	发白、返粘	发白、返粘
重涂性	无咬底、无脱落	咬底、脱落	咬底、脱落	咬底、脱落
					纹理效果	直纹	杂纹	杂纹	杂纹
阻燃性	符合UL94-V0标准	无	无	无

本发明中选用的溶剂及各种溶剂的参数如下表3：

表3

溶剂	表面张力mN/m	溶解度参数	相对挥发率
				环已酮	34.5	9.9	0.3
甲苯	27.92	8.9	1.9
				99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯	27	——	0.4
仲丁酯	23.61	——	8
				MIBK甲基异丁基酮	25.4	8.4	1.45
碳酸二甲酯	28.5	——	——
				A级二甲苯	27.76	8.8	0.7
醋酸丁酯	25.09	8.2	1
				乙酯	23.75	9.1	4.1

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。

Claims (10)

1.PU裂纹涂料，包括主漆、固化剂和稀释剂，其特征在于，所述主漆的重量百分比组成为：

醇酸树脂                         15~30%

定向排列剂                      0.5~1%

裂纹剂                            9~15%

溶剂                               30~50%

裂纹辅助剂                      5~15%

颜填料                            2~30%。

2.根据权利要求1所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述固化剂的重量百分比组成为：

TDI和HDI混合的三聚体               30%

醋酸丁酯                                    20%

TDI三聚体固化剂                        20%

乙酯                                          30%。

3.根据权利要求2所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述稀释剂的重量百分比组成为：

醋酸丁酯                                    6%

乙酯                                          10%

甲苯                                          45%

仲丁酯                                       15%

MIBK甲基异丁基酮                      5%

环已酮                                        2%

99.5%PMA丙二醇甲醚醋酸酯          2%

碳酸二甲酯                                  15%。

4.根据权利要求3所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述主漆、固化剂和稀释剂的重量比1：0.3~0.5：0.5~1。

5.根据权利要求1~4任一项所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述醇酸树脂为大豆油醇酸树脂，所述定向排列剂为酸性基团的共聚体溶液，所述裂纹剂为气相二氧化硅。

6.根据权利要求5所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述溶剂由芳烃类、脂类和醇醚类组成，其比例为17~27：12~23：2~3.8；所述裂纹辅助剂由醋酸丁酸纤维素和醛酮树脂组成，其比例为3~7：2~8。

7.根据权利要求6所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述颜填料由消泡剂、胶凝材料、填充剂、着色剂组成，其比例为0.1~0.3：2~8：5~10：5~10；或者由消泡剂、胶凝材料、荧光材料组成，其比例为0.1~0.3：2~8：3~10；再或者由消泡剂、胶凝材料、阻燃材料组成，其比例为0.1~0.3：2~8：7~20。

8.根据权利要求7所述的PU裂纹涂料，其特征在于，所述消泡剂为酸性基团的共聚溶液，所述胶凝材料为膨润土，所述填充剂为硅酸盐矿物，所述着色剂为钛白粉，所述荧光材料为荧光粉，所述阻燃材料为无卤阻燃剂。

9.主漆的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

（1）向分散缸中加入醇酸树脂、溶剂、定向排列剂，常温下中速搅拌均匀；

（2）向分散缸中加入颜填料，常温下高速将其分散至初始原级粒径，并使其处于稳定分散状态；

（3）向上述溶液中依次加入裂纹剂、裂纹辅助剂，并在常温下高速分散均匀，制得主漆。

10.根据权利要求9所述的主漆的制备方法，其特征在于，所述中速为800~1200r/min，所述高速不低于1500r/min。