CN102746756A - 一种水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，涉及涂料领域。本发明通过添加聚氨酯固化剂，提高体系的交联密度，显著降低了H2O、O2、Cl-等腐蚀性介质的透过速率，聚氨酯固化剂的加入还可以增加体系的柔韧性和弹性，防止体系因交联密度的增大而变硬变脆，而水性丙烯酸树脂本身含有的游离基团又可与中途漆中的某些基团反应，提高层间附着力，并且，本发明所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆以水为分散介质，不含卤代烃、甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火隐患，满足环保要求，施工工具可用水直接清洗，可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别涉及一种水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法。
背景技术
目前，为了避免风电塔筒内、外壁被腐蚀或生锈等，需要在风电塔筒内、外壁上使用底、中、面三层涂料进行保护。
目前用于风电塔筒的水性涂料较少，底、中、面三层一般均选用油漆，而作为面漆用的水性丙烯酸聚氨酯涂料未曾出现。我国风电塔筒内、外壁用防腐涂料还大多采用进口溶剂型涂料，含有铬或铅等重金属化合物，毒性较大，对环境及人类健康都会造成较大的危害。
发明内容
为了改善现有的面漆涂料毒性较大、对环境及人类健康都会造成较大的危害的问题，本发明提供了一种水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，具体如下：
一种水性丙烯酸聚氨酯面漆，所述水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A组分和B组分，按照重量份配比，
所述A组分包括：水性羟基丙烯酸树脂50-60份、助溶剂2-3份、蒸馏水20-25份、PH调节剂0.5-1份，消泡剂0.1-0.2份、颜填料25-40份、分散剂1-2份、表面活性剂0.4-0.8份、增稠剂1-2份；
所述B组分包括：水性聚氨酯固化剂15-20份。
进一步地，所述助溶剂为丙二醇。
进一步地，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂。
进一步地，所述颜填料包括：颜料15-25份和填料10-15份；
其中，所述颜料为金红石型钛白粉，所述填料包括沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉，且所述沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉的重量配比为4∶2。
进一步地，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐。
进一步地，所述表明活性剂为基于乙氧基化炔二醇的表面活性剂。
进一步地，所述增稠剂包括：增稠剂Ⅰ0.5-1份，增稠剂Ⅱ0.5-1份；
其中，所述增稠剂Ⅰ为水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，所述增稠剂Ⅱ为疏水改性的聚丙烯酸盐。
如上所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，所述方法包括：
(1)按配方量在备料罐中依次加入蒸馏水、助溶剂、PH调节剂、表面活性剂、分散剂、消泡剂，以600-800r/min的速度搅拌15分钟后加入颜填料，搅拌均匀后，研磨至得到细度≤25微米的漆浆，研磨过程中控制研磨温度≤50℃，然后将所述漆浆打入调漆罐，加入水性羟基丙烯酸树脂，搅拌均匀后加入增稠剂，将粘度调整度至50～60S，得到所述A组分；
(2)取所述配方量的水性聚氨酯固化剂作为B组分；
(3)施工时需将所述A组分与B组分按配方量混合均匀并用水稀释至预定的粘度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过添加聚氨酯固化剂，提高体系的交联密度，显著降低了H2O、O2、Cl-等腐蚀性介质的透过速率，聚氨酯固化剂的加入还可以增加体系的柔韧性和弹性，防止体系因交联密度的增大而变硬变脆，而水性丙烯酸树脂本身含有的游离基团又可与中途漆中的某些基团反应，提高层间附着力，并且，本发明所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆以水为分散介质，不含卤代烃、甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火隐患，满足环保要求，施工工具可用水直接清洗，可重复使用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式作对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例1中所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A组分和B组分，其中，按重量份配比：
A组分包括：水性羟基丙烯酸树脂50份，助溶剂2份，蒸馏水20份，PH调节剂0.5份，消泡剂0.1份，分散剂1份，表面活性剂0.4份，颜填料25份，增稠剂1份；
B组分包括：水性聚氨酯固化剂15份。
进一步地，上述助溶剂为丙二醇。
进一步地，上述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，具体为美国气体化学的聚硅氧烷类消泡剂DF-66。
进一步地，上述颜填料包括：颜料15份和填料10份；
其中，上述颜料为金红石型钛白粉，该金红石型钛白粉具体为美国杜邦R902，上述填料包括沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉，且上述沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉的重量配比为4∶2，配方选用超细碳化硅陶瓷微粉和沉淀硫酸钡，能够提高了漆膜的补强性和防腐性。
进一步地，上述分散剂为聚丙烯酸钠盐，具体为一种能够同时产生电荷稳定和空间位阻效应的德国迪高聚丙烯酸钠盐dispers-715。
进一步地，上述表明活性剂为基于乙氧基化炔二醇的表面活性剂，具体为空气化工的Dynol 604，产生极少泡沫。
进一步地，上述增稠剂包括：增稠剂Ⅰ0.5份，增稠剂Ⅱ0.5份；
其中，上述增稠剂Ⅰ为水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，上述增稠剂Ⅱ为疏水改性的聚丙烯酸盐，上述增稠剂Ⅰ具体为美国罗门哈斯生产的水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，上述增稠剂Ⅱ具体为美国罗门哈斯生产的疏水改性的聚丙烯酸盐。
进一步地，上述PH调节剂为美国陶氏的AMP-95；
进一步地，上述水性聚氨酯固化剂为德国拜耳304或德国拜耳2655，采用水性聚氨酯作为固化剂作为B组分，在喷涂前与A组分混合并搅拌均匀，在提高交联密度增高硬度的同时，还能增加了漆膜的弹性；
进一步地，上述水性羟基丙烯酸树脂为德国拜耳A145或荷兰帝斯曼XK-540，该水性羟基丙烯酸树脂中含有能与中涂漆反应的基团，可明显提高面漆与中涂漆层间的附着力。
上述水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)按上述配方量(即上述所述的重量份配比)在备料罐中依次加入蒸馏水、助溶剂、PH调节剂(用于调节PH值在8-9之间，包括8和9)、表面活性剂、分散剂、消泡剂，以600-800r/min的速度搅拌15分钟后加入颜填料，搅拌均匀后，研磨至得到细度≤25微米的漆浆，研磨过程中控制研磨温度≤50℃，然后将所述漆浆打入调漆罐，加入水性羟基丙烯酸树脂，搅拌均匀后加入增稠剂，将粘度调整度至50～60S，得到A组分；
(2)取上述配方量的水性聚氨酯固化剂作为B组分；
(3)施工时需将A组分与B组分按配方量混合均匀并用水稀释至预定的粘度。
其中，预定的粘度具体为40-50S，并且，本发明全部实施例中的粘度测量方法均为采样粘度杯进行测定，测量条件为T-4杯23-25℃。
本实施例所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，通过添加聚氨酯固化剂，提高体系的交联密度，显著降低了H2O、O2、Cl-等腐蚀性介质的透过速率，聚氨酯固化剂的加入还可以增加体系的柔韧性和弹性，防止体系因交联密度的增大而变硬变脆，而水性丙烯酸树脂本身含有的游离基团又可与中途漆中的某些基团反应，提高层间附着力，通过添加超细碳化硅陶瓷微粉提高了体系的耐侯、耐腐蚀及耐磨性，从而改善漆膜的机械性能。并且，本发明所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆以水为分散介质，不含卤代烃、甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火隐患，满足环保要求，施工工具可用水直接清洗，可重复使用。
实施例2
本实施例2中所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A组分和B组分，其中，按重量份配比：
A组分包括：水性羟基丙烯酸树脂55份，助溶剂2份，蒸馏水25份，PH调节剂0.5份，消泡剂0.1份，分散剂1份，表面活性剂0.3份，颜填料25份，增稠剂2份；
B组分包括：水性聚氨酯固化剂17.5份。
进一步地，上述助溶剂为丙二醇。
进一步地，上述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，具体为美国气体化学的聚硅氧烷类消泡剂DF-66。
进一步地，上述颜填料包括：颜料15份和填料10份；
其中，上述颜料为金红石型钛白粉，该金红石型钛白粉具体为美国杜邦R902，上述填料包括沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉，且上述沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉的重量配比为4∶2，配方选用超细碳化硅陶瓷微粉和沉淀硫酸钡，能够提高了漆膜的补强性和防腐性。
进一步地，上述分散剂为聚丙烯酸钠盐，具体为一种能够同时产生电荷稳定和空间位阻效应的德国迪高聚丙烯酸钠盐dispers-715。
进一步地，上述表明活性剂为基于乙氧基化炔二醇的表面活性剂，具体为空气化工的Dynol 604，产生极少泡沫。
进一步地，上述增稠剂包括：增稠剂Ⅰ1份，增稠剂Ⅱ1份；
其中，上述增稠剂Ⅰ为水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，上述增稠剂Ⅱ为疏水改性的聚丙烯酸盐，上述增稠剂Ⅰ具体为美国罗门哈斯生产的水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，上述增稠剂Ⅱ具体为美国罗门哈斯生产的疏水改性的聚丙烯酸盐。
进一步地，上述PH调节剂为美国陶氏的AMP-95；
进一步地，上述水性聚氨酯固化剂为德国拜耳304或德国拜耳2655，采用水性聚氨酯作为固化剂作为B组分，在喷涂前与A组分混合并搅拌均匀，在提高交联密度增高硬度的同时，还能增加了漆膜的弹性；
进一步地，上述水性羟基丙烯酸树脂为德国拜耳A145或荷兰帝斯曼XK-540，该水性羟基丙烯酸树脂中含有能与中涂漆反应的基团，可明显提高面漆与中涂漆层间的附着力。
其制备方法同实施例1，这里不再赘述。
本实施例所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，通过添加聚氨酯固化剂，提高体系的交联密度，显著降低了H2O、O2、Cl-等腐蚀性介质的透过速率，聚氨酯固化剂的加入还可以增加体系的柔韧性和弹性，防止体系因交联密度的增大而变硬变脆，而水性丙烯酸树脂本身含有的游离基团又可与中途漆中的某些基团反应，提高层间附着力，通过添加超细碳化硅陶瓷微粉提高了体系的耐侯、耐腐蚀及耐磨性，从而改善漆膜的机械性能。并且，本发明所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆以水为分散介质，不含卤代烃、甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火隐患，满足环保要求，施工工具可用水直接清洗，可重复使用。
实施例3
本实施例3中所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A组分和B组分，其中，按重量份配比：
A组分包括：水性羟基丙烯酸树脂60份，助溶剂2.5份，蒸馏水20份，PH调节剂0.6份，消泡剂0.1份，分散剂1.3份，表面活性剂0.5份，颜填料25份，增稠剂1份；
B组分包括：水性聚氨酯固化剂20份。
进一步地，上述助溶剂为丙二醇。
进一步地，上述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，具体为美国气体化学的聚硅氧烷类消泡剂DF-66。
进一步地，上述颜填料包括：颜料20份和填料5份；
其中，上述颜料为金红石型钛白粉，该金红石型钛白粉具体为美国杜邦R902，上述填料包括沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉，且上述沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉的重量配比为4∶2，配方选用超细碳化硅陶瓷微粉和沉淀硫酸钡，能够提高了漆膜的补强性和防腐性。
进一步地，上述分散剂为聚丙烯酸钠盐，具体为一种能够同时产生电荷稳定和空间位阻效应的德国迪高聚丙烯酸钠盐dispers-715。
进一步地，上述表明活性剂为基于乙氧基化炔二醇的表面活性剂，具体为空气化工的Dynol 604，产生极少泡沫。
进一步地，上述增稠剂包括：增稠剂Ⅰ0.5份，增稠剂Ⅱ0.5份；
其中，上述增稠剂Ⅰ为水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，上述增稠剂Ⅱ为疏水改性的聚丙烯酸盐，上述增稠剂Ⅰ具体为美国罗门哈斯生产的水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，上述增稠剂Ⅱ具体为美国罗门哈斯生产的疏水改性的聚丙烯酸盐。
进一步地，上述PH调节剂为美国陶氏的AMP-95；
进一步地，上述水性聚氨酯固化剂为德国拜耳304或德国拜耳2655，采用水性聚氨酯作为固化剂作为B组分，在喷涂前与A组分混合并搅拌均匀，在提高交联密度增高硬度的同时，还能增加了漆膜的弹性；
进一步地，上述水性羟基丙烯酸树脂为德国拜耳A145或荷兰帝斯曼XK-540，该水性羟基丙烯酸树脂中含有能与中涂漆反应的基团，可明显提高面漆与中涂漆层间的附着力。
其制备方法同实施例1，这里不再赘述。
本实施例所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，通过添加聚氨酯固化剂，提高体系的交联密度，显著降低了H2O、O2、Cl-等腐蚀性介质的透过速率，聚氨酯固化剂的加入还可以增加体系的柔韧性和弹性，防止体系因交联密度的增大而变硬变脆，而水性丙烯酸树脂本身含有的游离基团又可与中途漆中的某些基团反应，提高层间附着力，通过添加超细碳化硅陶瓷微粉提高了体系的耐侯、耐腐蚀及耐磨性，从而改善漆膜的机械性能。并且，本发明所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆以水为分散介质，不含卤代烃、甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火隐患，满足环保要求，施工工具可用水直接清洗，可重复使用。
进一步地，为了验证本发明所提供的方案能够达到技术效果，对实施例1、2和3所提供的方案进行了实验，具体实验数据如表1所示：
表1
以上所述的实施例，只是本发明较优选的实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A组分和B组分，按照重量份配比，
所述A组分包括：水性羟基丙烯酸树脂50-60份、助溶剂2-3份、蒸馏水20-25份、PH调节剂0.5-1份，消泡剂0.1-0.2份、颜填料25-40份、分散剂1-2份、表面活性剂0.4-0.8份、增稠剂1-2份；
所述B组分包括：水性聚氨酯固化剂15-20份。
2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇。
3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂。
4.根据权利要求1所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述颜填料包括：颜料15-25份和填料10-15份；
其中，所述颜料为金红石型钛白粉，所述填料包括沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉，且所述沉淀硫酸钡和超细碳化硅陶瓷微粉的重量配比为4∶2。
5.根据权利要求1所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐。
6.根据权利要求1所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述表明活性剂为基于乙氧基化炔二醇的表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述增稠剂包括：增稠剂Ⅰ0.5-1份，增稠剂Ⅱ 0.5-1份；
其中，所述增稠剂Ⅰ为水性非离子缔合型疏水改性聚氨酯，所述增稠剂Ⅱ为疏水改性的聚丙烯酸盐。
8.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)按配方量在备料罐中依次加入蒸馏水、助溶剂、PH调节剂、表面活性剂、分散剂、消泡剂，以600-800r/min的速度搅拌15分钟后加入颜填料，搅拌均匀后，研磨至得到细度≤25微米的漆浆，研磨过程中控制研磨温度≤50℃，然后将所述漆浆打入调漆罐，加入水性羟基丙烯酸树脂，搅拌均匀后加入增稠剂，将粘度调整度至50～60S，得到所述A组分；
(2)取所述配方量的水性聚氨酯固化剂作为B组分；
(3)施工时需将所述A组分与B组分按配方量混合均匀并用水稀释至预定的粘度。
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Application publication date: 20121024 |