CN103087623A - 一种耐候型地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐候型地坪涂料及其制备方法。该涂料由A、B两个组分构成，其中A组分包括以下重量百分比的成份：PUA树脂1%～30%，硬单体25%～50%，软单体2%～40%，光敏剂0.1%～5%，促进剂0%或0.1%～2%，流平剂0.1%～2%，消泡剂0.1%～2%；其中B组分包括以下重量百分比的成份：PUA树脂1%~25%，硬单体5%～40%，软单体2%～30%，耐磨填料2%～30%，共性引发剂0.1%～5%。使用时，A组分与B组分的质量配比为1:0.8~1.5。本发明提供的耐候型地坪涂料可适用于室外耐候、耐磨以及荷载要求较高的地坪涂装，同时涂膜具有极优的耐候性、耐化学品性和低温弯折性。

Description

一种耐候型地坪涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种耐候型地坪涂料及其制备方法。

背景技术

地坪涂料是近年来进入中国的一种建材，已经逐渐为广大用户认可和接受，广泛地应用于医院、停车场、运动场、药厂车间等民用及工业建筑和设施。

根据成膜物质分类，地坪涂料可以分为无机类、聚氨酯类、聚脲类、丙烯酸类、环氧类等种类。其中环氧树脂地坪使用最为广泛，占据市场份额的50%左右。

环氧树脂材料对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，收缩率小，尺寸稳定性好，硬度高，上世纪70年代开发出了很多的环氧树脂产品，环氧树脂类地坪材料也因此被开发出来，并且由于其另一重要组分—固化剂的多变样性，又赋予其耐水、耐油、耐酸碱、耐盐雾等化学特性及优异的抗压性等物理特性。环氧树脂地坪涂料是目前技术最成熟、市场份额最大的地坪涂装材料，已成为我国地坪行业发展速度最快的材料之一。但其耐候性差，无法满足室外地坪的使用要求，且环氧地坪属于刚性材料，在承受利物重击方面存在缺陷，容易出现划伤、开裂、疲劳等损害。

基于此，市场上逐渐出现甲基丙烯酸甲酯（MMA）地坪涂料，拉伸强度可达14.0MPa，断裂伸长率达135%，紫外加速老化时间达2500h，由于其较高的拉伸强度、良好的断裂伸长率以及优异的耐候性，己逐步得到大规模的应用。随着使用范围的深入，特别是高寒、强日照地区的客户对MMA地坪涂料在拉伸强度、柔韧性和耐候性方面提出了更高的要求。

近年来，随着人们环保意识的不断提高，许多国家相继颁布了限制挥发性有机溶剂的环保法规，涂料的水性化、无溶剂化和高固体分化已成为涂料发展的必然趋势。我国工业地坪涂料目前基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料，溶剂型环氧地坪涂料含有较多的有机溶剂，这些有机溶剂在涂料的生产和施工阶段排入大气，污染环境，同时危害人类健康；无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂，常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚(有一定毒性)，采用自流平施工方法，涂膜厚度为1～5mm，成本较高且含有少量的挥发性有机溶剂。

中国专利CN102260446A公开了一种水性单组分聚氨酯地坪涂料及其制备方法。所述涂料由成膜物质、颜料、成膜助剂、助溶剂、涂料助剂和水组成，其中涂料助剂主要由分散剂、消泡剂、增稠剂、pH调节剂、防霉剂、防腐剂组成，所述成膜物质选聚氨酯-聚丙烯酸复合乳液，其聚合重量配比为(1-3)∶1。该涂料解决了水性涂料干燥慢、硬度差、耐磨性能差的问题，然而，该专利没有提及对于地坪涂料而言相对重要的耐候性、耐老化性。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种耐候型树脂地坪涂料，其具备较高的化学和物理特性，能够满足耐化学品腐蚀、抗压、耐磨等涂装要求，同时还具备很高的耐候性，能够满足室内外各种场合的使用需求。本发明还提供了该地坪涂料的制备方法。

在本发明的第一方面，提供了一种耐候型地坪涂料。

本发明涉及的耐候型地坪涂料，采用包括聚氨酯链段和聚丙烯酸酯链段的聚氨酯丙烯酸酯树脂(通常为聚氨酯接枝改性丙烯酸树脂)作为体系主要成膜物质，改性后的树脂，由于分子结构的特性，使其兼具聚氨酯树脂的柔韧性、耐磨性和丙烯酸树脂的耐候性、耐冷热冲击性和耐化学品性；同时使用过氧化二苯甲酰（BPO）和二叔丁基过氧化物（DTBP）的共性引发剂体系，做到反应速率高度可控，避免由于反应速率过快或过慢导致的聚合不完全等缺陷，使涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、耐候性、耐冷热性等技术指标显著提高。本发明具体方案如下：

一种涂料组合物，尤其耐候型地坪涂料，该涂料由A、B两个组分构成，各组分包括以下重量百分比的成份：

A组分

聚氨酯丙烯酸酯树脂    1%～30%，优选3%～27%，更优选5%～25%，进一步优选7%～23%，仍然优选10%～20%，例如13～17%；

硬单体                25%～50%，优选28%～45%，更优选30%～40%，进一步优选32%～38%；

软单体                2%～40%，优选4%～36%，更优选6%～32%，进一步优选8%～30%，仍然优选12%～26%；

光敏剂                0.1%～5%，优选1%～4%，更优选1.5%～3.5%；

促进剂                0%或0.1%～2%，优选0.5%～1.5%，更优选0.8%～1.3%；

流平剂                0.1%～2%，优选0.5%～1.5%；

消泡剂                0.1%～2%；优选0.5%～1.5%；

其中A组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体、光敏剂、促进剂、流平剂、消泡剂的重量百分比是以A组分的总重量为基准计；

B组分

聚氨酯丙烯酸酯树脂    1%～25%，优选3%～22%，更优选5%～20%，进一步优选7%～18%，仍然优选10%～16%；

硬单体                5%～40%，优选7%～36%，更优选9%～32%，进一步优选12%～30%，仍然优选14%～26%；

软单体                2%～30%，优选4%～26%，更优选6%～24%，进一步优选8%～22%，仍然优选12%～20%；

耐磨填料              2%～30%，优选4%～26%，更优选6%～24%，进一步优选8%～22%，仍然优选12%～20%；

共性引发剂            0.1%～5%；优选0.5%～4%，更优选1%～3.5%，进一步优选1.5%～3%；

其中B组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体、耐磨填料、共性引发剂的重量百分比是以B组分的总重量为基准计；

使用前将A组分与B组分按重量比为1：0.8~1.5，1：0.9~1.2，进一步优选为1:1~1:1.15的质量配比混合。

作为优选，所述聚氨酯丙烯酸酯（PUA）树脂主要是由聚氨酯（PU）链段和聚丙烯酸（PA）链段组成或包括聚氨酯（PU）链段和聚丙烯酸（PA）链段。它的合成方法包括：1)由多异氰酸酯(例如二异氰酸酯如MDI或TDI)，聚酯二醇和/或聚醚二醇，和(甲基)丙烯酸羟烷基酯(例如(甲基)丙烯酸羟丙基酯或(甲基)丙烯酸羟乙基酯)反应形成含烯属双键的聚氨酯大单体或聚氨酯预聚物或低聚物(作为聚氨酯（PU）链段)，然后与丙烯酸酯类单体进行自由基聚合反应，形成包括聚氨酯（PU）链段和聚丙烯酸（PA）链段的聚氨酯丙烯酸酯树脂；或2)由多异氰酸酯(例如二异氰酸酯如MDI或TDI)，聚酯二醇和/或聚醚二醇，和任选的扩链剂进行反应，合成NCO封端的聚氨酯预聚物，然后与含羟基的聚丙烯酸酯进行偶合反应，形成包括聚氨酯（PU）链段和聚丙烯酸（PA）链段的聚氨酯丙烯酸酯树脂。

作为优选，所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺中的一种或两种或多种，优选为甲基丙烯酸甲酯。

作为优选，所述软单体为丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯中的一种或两种或多种，

优选的是，A组分中软单体为丙烯酸丁酯1%~20%（优选3%~17%，更优选5%~15%，进一步优选7%~12%）（相对于A组分的重量百分比），和/或丙烯酸乙酯1%~20%（优选3%~17%，更优选5%~15%，进一步优选7%~12%）（相对于A组分的重量百分比）；和/或

B组分中软单体为丙烯酸丁酯1%~15%（优选3%~12%，更优选5%~10%，进一步优选6%~9%）（相对于B组分的重量百分比），和/或丙烯酸乙酯1%~15%（优选3%~12%，更优选5%~10%，进一步优选6%~9%）（相对于B组分的重量百分比）。

作为优选，所述光敏剂为芳香族酮类或安息香醚类光敏剂。

作为优选，所述促进剂为含氮的有机化合物，更优选同时含氮和含硫的有机化合物如苯并噻唑类促进剂。例如，可使用DM型促进剂(无锡雅盛贸易有限公司，2,2’-二硫代二苯并噻唑)，TY型促进剂(杭州东方科技)，219型促进剂(德国拜耳)。还可以使用乙撑硫脲(NA-22)，苄基二甲胺，正丁醛-苯胺缩合物，或四甲基硫脲。

作为优选，所述消泡剂为有机硅系消泡剂或氟改性硅氧烷类消泡剂。

作为优选，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。

作为优选，所述涂料组分B中还包括相对于B组分总重量的0.1~5%(优选0.5~4%，更优选1.0~3%)稳定剂，稳定剂优选为铅有机酸皂、钡有机酸皂、镉有机酸皂、钙有机酸皂、镁有机酸皂中的一种或两种或多种。

作为优选，B组分还进一步包括相对于B组分总重量的0.1~5%(优选0.5~4%，更优选1.0~3%)石蜡。

作为优选，所述共性引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）、叔丁基过氧化氢（TBHP）、过氧化二苯甲酰（BPO）、二叔丁基过氧化物（DTBP）、偶氮二异丁腈（AIBN）、偶氮二异庚腈（ABVN）中的一种或两种或多种。更优选，所述共性引发剂包括过氧化二苯甲酰和二叔丁基过氧化物，二者的重量比为1:0.5~1.5，优选1:0.8~1.2，更优选1:0.9~1.1。

作为优选，所述耐磨填料包括相对于B组分总重量的1~15%耐磨颗粒填料和/或1~15%耐磨纤维填料；

所述耐磨颗粒填料优选为重晶石粉、硅微粉、石英粉、滑石粉、云母粉中的一种或两种或多种；

所述耐磨纤维填料优选为碳纤维或玻璃纤维。

本发明的第二个方面，提供上述耐候型地坪涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）A组分的制备方法：

a）将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体投入分散罐中，高速分散均匀；

b）加入配方量的消泡剂和流平剂，高速分散均匀；

c）再加入配方量的光敏剂和任选的促进剂混合均匀；

d）将步骤c）得到混合物过滤除杂包装；

（2）B组分的制备方法：

a）将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体投入分散罐中，高速分散均匀；

b）投入配方量的耐磨填料，用砂磨机研磨至细度≤45μm，优选为≤40μm，进一步优选为≤35μm；

c）最后加入配方量的耐磨纤维填料、稳定剂和共性引发剂，高速分散均匀后包装；

（3）使用前将A组分与B组分按照1:0.8~1.5，优选1：0.9~1.2，进一步优选为1：1~1.15的质量配比混合均匀。

在所述方法中加入的各组分成分的重量百分比为：

A组分

聚氨酯丙烯酸酯树脂      1%～30%，优选3%～27%，更优选5%～25%，进一步优选7%～23%，仍然优选10%～20%；

硬单体                  25%～50%，优选28%～45%，更优选30%～40%，进一步优选32%～38%；

软单体                  2%～40%，优选4%～36%，更优选6%～32%，进一步优选8%～30%，仍然优选12%～26%；

光敏剂                  0.1%～5%，优选1%～4%，更优选1.5%～3.5%；

促进剂                  0%或0.1%～2%，优选0.5%～1.5%，更优选0.8%～1.3%；

流平剂                  0.1%～2%，优选0.5%～1.5%；

消泡剂                  0.1%～2%；优选0.5%～1.5%；

其中A组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体、光敏剂、促进剂、流平剂、消泡剂的重量百分比是以A组分的总重量为基准计；

B组分

聚氨酯丙烯酸酯树脂    1%～25%，优选3%～22%，更优选5%～20%，进一步优选7%～18%，仍然优选10%～16%；

硬单体                5%～40%，优选7%～36%，更优选9%～32%，进一步优选12%～30%，仍然优选14%～26%；

软单体                2%～30%，优选4%～26%，更优选6%～24%，进一步优选8%～22%，仍然优选12%～20%；

耐磨填料        2%～30%，优选4%～26%，更优选6%～24%，进一步优选8%～22%，仍然优选12%～20%；

共性引发剂      0.1%～5%；优选0.5%～4%，更优选1%～3.5%，进一步优选1.5%～3%；

其中B组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体、耐磨填料、共性引发剂的重量百分比是以B组分的总重量为基准计。

作为优选，在组分B制备的步骤c)中进一步加入相对于组分B总重量的0.1~5%(优选0.5~4%，更优选1.0~3%)石蜡、0.1~5%(优选0.5~4%，更优选1.0~3%)稳定剂。

在本申请中“任选的”表示有或没有。

本发明涉及的地坪涂料可以应用在制药、食品、医院、纺织、化工、电子等行业的生产厂房、办公楼、仓库、实验室的地坪涂装，特别适用于一楼地面、地下室、地下停车场和其它较为潮湿的环境或应用在停车场、运动场的室外环境，也可以应用在室外耐候、耐磨以及荷载要求的地坪涂装。

本发明所述的耐候型地坪涂料质量合格，主要性能指标满足中华人民共和国国家标准GB/T22374-2008《地坪涂装材料》。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明涉及的耐候型地坪涂料，采用聚氨酯接枝改性丙烯酸树脂作为体系主要成膜物质。经改性后的树脂，由于分子结构的特性，使其兼具聚氨酯树脂的柔韧性、耐磨性和丙烯酸树脂的耐候性、耐冷热冲击性和耐化学品性；同时，尤其优选地，配套使用BPO（过氧化二苯甲酰）、DTBP（二叔丁基过氧化物）的共性引发剂体系，其中利用了BPO作为引发剂时使得所得树脂的分子质量分布变得较窄和DTBP作为引发剂时在中高温下半衰期较长的优点，以保证单体聚合的转化率和转化效果，做到反应速率高度可控，避免由于反应速率过快或过慢导致的聚合不完全等缺陷，使涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、耐候性、耐冷热性等技术指标显著提高。其中拉伸强度达18.0MPa；断裂伸长率达220%；在紫外线加速老化4000h条件下，其拉伸强度和断裂伸长率保持率不低于90%；低温弯折性在≤-35℃条件下，无裂纹；耐加热老化在80℃，1000h条件下，其拉伸强度和断裂伸长率保持率不低于95%；

（2）由于本发明合成的聚氨酯改性丙烯酸树脂具有粘度低（400mPa.s~500mPa.s）、可使MMA树脂地坪涂料固体含量≥98%，基本无溶剂量释放，属于环保型涂料。

（3）本发明涉及的耐候型地坪涂料能够适用于不同场合的需要，尤其可适用于高寒、强日照环境，且操作简单、施工方便。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，以下对本发明的各个方面进行详述，如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及涂料皆可应用于本发明方法中。

本发明提供了一种耐候型地坪涂料，该涂料由A、B两个组分构成，各组分包括以下重量百分比的成份：

A组分：聚氨酯丙烯酸酯树脂1%～35%，硬单体25%～55%，软单体2%～40%，光敏剂0.1%~5%，促进剂0.1%～2%，流平剂0.1%～2%，消泡剂0.1%～2%，以上所有%以A组分的总重量为基准计；

B组分：聚氨酯丙烯酸酯树脂1%～25%，硬单体5%～40%，软单体2%～30%，耐磨填料1%～35%，共性引发剂0.1%～5%，以上所有%以B组分的总重量为基准计；

使用前将A组分与B组分按照1:0.8～1.5，优选1：0.9～1.2，进一步优选为1:1~1.15的质量配比混合均匀。

聚氨酯丙烯酸酯（PUA）树脂为本发明的耐候型地坪涂料的基料。虽然聚氨酯和聚丙烯酸酯作为涂料基料都尚有一些不尽人意之处，如聚丙烯酸酯的坚韧性、耐磨性、耐磨性不够好，而单一的聚氨酯在稳定性、自增稠性、光泽性方面不够好。而聚氨酯丙烯酸树脂却能够很好的兼有两种物质的各自优点，同时具有聚氨酯树脂耐磨、耐化学腐蚀、柔韧性好、粘结强度大和聚丙烯酸酯树脂耐老化、耐候性和耐水性好、机械强度高、成本低的优点。

聚氨酯丙烯酸酯树脂（PUA，polyurethane acrylate）例如是用二异氰酸酯(MDI或TDI)、长链二醇(例如聚酯二醇和/或聚醚二醇)和丙烯酸羟烷基酯进行反应形成含烯属不饱和键的聚氨酯，然后与(甲基)丙烯酸酯单体进一步进行自由基反应(一般为接枝反应)或与含羟基的聚(甲基)丙烯酸酯预聚物进行偶合反应，最终形成包括包括聚氨酯链段和聚丙烯酸酯链段的聚氨酯丙烯酸酯树脂。由于原料有多种结构可选择，通过分子设计可以合成设定性能的低聚物。本发明所用聚氨酯丙烯酸酯（PUA）可以由市售得到。目前市售的聚氨酯丙烯酸酯的合成具有多种途径，大致有以下几种方法：1、合成带有烯属双键的不饱和氨基甲酸酯大单体和丙烯酸酯单体共聚；2、合成带有双键的聚氨酯（PU）聚合物大分子，以此为种子乳液与丙烯酸酯聚合；3、封端PU乳液与含羟基的PA乳液聚合。本发明优选先用聚氨酯（PU）树脂作种子复合聚合成带双键的PU大分子结构，再与丙烯酸类单体共聚的方法制成的聚氨酯丙烯酸酯。作为市售产品，例如可列举出广州市钻硕化工科技有限公司生产的ZS-2601PUA树脂、巴斯夫化学生产的6207PUA树脂、台湾长兴化学生产的PS9027PUA树脂等。

所述聚氨酯丙烯酸酯树脂的分子量根据所需粘度而确定。较佳地数均分子量不低于5000，过低可能成膜性能以及粘度无法达到所需要求；其分子量的上限没有特别限定，可以由助剂调节达到所需粘度即可。例如聚氨酯丙烯酸酯树脂的数均分子量为5000~20万，优选5000~10万，更优选1万~5万，例如2万，3万，4万。

因为聚氨酯丙烯酸酯树脂中含有不饱和双键，所以树脂加入量越多，参与固化反应的不饱和双键就越多，树脂的反应活性就越高，达到完全固化的时间就越短。但是，并不是树脂量越多涂膜的性能就越好，树脂量过多会使得固化速度太快而影响实际使用，并且涂膜的物理力学性能也降低，所以树脂的加入量应该适当。

硬单体是指单体的均聚物玻璃化温度较高者，通过添加量的变化，能有效调整涂层体系的Tg，提高涂层的抗压强度、耐磨性、硬度等指标。硬单体可以为丙烯酸甲酯（MA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺中的一种或两种或多种。本发明优选使用甲基丙烯酸甲酯（MMA）。

软单体是指单体的均聚物玻璃化温度较低者。当参与树脂共聚时赋予树脂一定的柔韧性和延伸性。本发明软单体可以为丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯中的一种或两种或多种。作为优选，所述软单体选用丙烯酸丁酯（BA）和/或丙烯酸乙酯（EA）。丙烯酸丁酯（BA）作为软单体，通过添加量的变化，能有效平衡涂层体系的Tg，提高涂层的粘结强度、剥离强度等指标。丙烯酸乙酯（EA）作为软单体，通过添加量的变化，能有效平衡涂层体系的Tg，提高涂层的断裂伸长率指标。软硬单体的加入比例直接影响了涂膜的拉伸强度与断裂伸长率。优选的是，在A组分中加入基于A组分总重量的1%~20%丙烯酸丁酯（BA）和/或1%~20%丙烯酸乙酯（EA）；和/或在B组分中加入基于B组分总重量的1%~15%丙烯酸丁酯（BA）和/或1%~15%丙烯酸乙酯（EA）。

为保证涂料的流动性和涂装性，制备涂料时，常根据用途需要，添加消泡剂、流平剂、光敏剂等本领域常用的添加剂中的一种或两种或多种。

光敏剂能加速光聚合或高分子材料光降解、光交联作用。在光化学反应中，它们只吸收光子并将能量传递给那些不能吸收光子的分子，促其发生化学反应，而本身则不参与化学反应，恢复到原先的状态。本发明中光敏剂为芳香族酮类或安息香醚类。在A组分中加入光敏剂，其用量重量百分比为0.1%～5%。

促进剂，作为能够提高反应速率的一种用量较少的物质，通过添加量的控制，能够有效调整体系的反应时间，满足不同施工条件下的使用要求。本发明中促进剂为含氮的有机化合物，更优选是同时含氮和含硫的有机化合物例如苯并噻唑类。优选的是，促进剂可选用DM型促进剂、TY型促进剂或拜耳219型促进剂中的一种或两种或多种。在A组分中加入促进剂，其用量重量百分比为0.1%～2%。

涂料的制备过程中需要使用各种高速混合机，涂装时使用喷涂、淋涂等方式方法，在这些过程中，都会使涂料产生泡沫。泡沫中的空气不仅会阻碍颜填料的分散，也使设备的利用率不足而影响产量，施工中产生的气泡会造成漆膜表面缺陷，既有损外观，又影响漆膜的防腐性和耐候性。因此为防止在使用过程中产生泡沫，涂料中需加入消泡剂。消泡剂应具有以下特性：1、消泡剂的表面张力要小于需消泡液体自身的表面张力；2、在需要消泡的液体中的溶解度要尽量小；3、要有良好的分散性；4、不能与所要消泡的液体起反应，不能影响涂料中颜料的内聚力及乳液的稳定性；5、要有较强的扩散力；6、不能影响成品乳胶漆的性能；7、不能有不良气味。本发明中消泡剂优选为有机硅系消泡剂或氟改性消泡剂，其化学性质稳定，消泡作用强，用量少。优选的是，消泡剂可选用迪高TEGOAirex900消泡剂、EFKA2721消泡剂中的一种或两种。在A组分中加入消泡剂，其用量重量百分比为0.1%～2%。

流平剂可有效降低表面张力，促进流平，并明显改善抗划伤性，使涂层保持良好外观。本发明中流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。优选的是，流平剂可选用EFKA3277流平剂、TEGO1484流平剂中的一种或两种。在A组分中加入流平剂，其用量重量百分比为0.1%～2%。

在涂料B组分中还可以加入稳定剂，稳定剂可以减慢反应，保持化学平衡，降低表面张力，防止光、热分解或氧化分解等作用，进而满足不同的施工要求。本发明中稳定剂为铅有机酸皂、钡有机酸皂、镉有机酸皂、钙有机酸皂、镁有机酸皂中的一种或两种或多种。在B组分中加入稳定剂，其用量重量百分比可以为0.1%～5%。

引发剂是能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等，目前工业中应用最多的是自由基型，它表现出独特的化学活性，在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基，能够引发聚合反应。本发明中引发剂为TBPB、TBHP、BPO、DTBP、AIBN、ABVN中的一种或两种或多种。

引发剂引发自由基聚合固化涂料的固化反应实质上是由引发剂受促进剂激发后生成的自由基快速引发活性预聚体和活性稀释剂的自由基聚合反应，最终生成体型网状结构的交联膜，所以引发剂体系直接影响固化速度的快慢。本发明优选使用使用BPO、DTBP的共性引发剂体系，可以做到反应速率高度可控，避免由于反应速率过快或过慢导致的聚合不完全等缺陷，使涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、耐候性、耐冷热性等技术指标显著提高。引发剂的用量会影响涂料的固化时间，用量增大，能够产生更多的自由基，促使体系固化时间缩短，固化速度增快。而当引发剂太少，产生的自由基也少，致使引发速率很低而造成整个自由基聚合速率也低，再加上反应前期的诱导效应和阻聚情况的影响使得体系不能完全固化。因此，引发剂的用量重量百分比为0.1%～5%。共性引发剂可以选用美国氰特公司的KC-04、KC-05或KC-06型共性引发剂。

为增加地坪涂料的耐磨性，加入耐磨填料。所述耐磨填料包括耐磨颗粒填料和/或耐磨纤维填料。

耐磨颗粒填料能有效提高涂层的耐磨性指标，且具有低成本的优势，本发明中耐磨颗粒填料为重晶石粉、硅微粉、石英粉、滑石粉、云母粉中的一种或两种或多种。滑石粉可提高涂料的悬浮性，云母粉可提高地坪的耐候性、降低渗透性、提高耐化学品能力等，可根据需要，选择适合的配合和用量。优选的是，加入耐磨颗粒填料的重量百分含量为1%~15%。在加入耐磨颗粒填料前，可根据需要将填料研磨至所需需度，例如≤45μm，优选≤40μm，或≤35μm。

耐磨纤维填料能有效提高涂层的耐磨性指标，本发明中耐磨纤维填料可选用为碳纤维或玻璃纤维。优选的是，加入耐磨纤维填料的重量百分含量为1%~15%。

本发明的B组分中还可以加入石蜡，优选的是加入石蜡的重量百分比0.1%～5%。

根据用途需要，本发明的涂料助剂还可以包括颜料。

颜料根据需要可以是有机类或无机类颜料，例如钛白、酞菁、铬黄、耐晒黄、氧化铁红、氧化铁黑、炭黑等中的一种或一种以上的混合物。

本发明还提供一种耐候型地坪涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）A组分的制备方法：

a）将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体投入分散罐中，高速分散均匀；

b）加入配方量的消泡剂和流平剂，高速分散均匀；

c）再加入配方量的光敏剂和促进剂混合均匀；

d）将步骤c）得到混合物过滤除杂包装；

（2）B组分的制备方法：

a）将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体投入分散罐中，高速分散均匀；

b）投入配方量的耐磨填料，用砂磨机研磨至细度≤45μm，优选≤40μm或≤35μm；

c）最后加入配方量的耐磨纤维填料、稳定剂和共性引发剂，高速分散均匀后包装；

（3）使用前将A组分与B组分按照1:1~1.3(优选1：0.9~1.2，进一步优选为1:1~1.15)的质量配比混合均匀。

所述方法中所加入的各组分成分的重量百分比为：

A组分：聚氨酯丙烯酸酯树脂1%～35%，硬单体25%～55%，软单体2%～40%，光敏剂0.1%~5%，促进剂0.1%～2%，流平剂0.1%～2%，消泡剂0.1%～2%，以上所有%以A组分的总重量为基准计；

B组分：聚氨酯丙烯酸酯树脂1%～25%，硬单体5%～40%，软单体2%～30%，耐磨填料1%～35%，共性引发剂0.1%～5%，以上所有%以B组分的总重量为基准计。

由以上组分及步骤制成的地坪涂料可以按照以下步骤进行施工：确认混凝土地面平整度，清除表面浮灰、松动物和明显凸块、油迹，建议用无尘喷砂机处理。作好清场工作。施工期间，确保现场无人走动。对必须走人的地方预留通道。安排地面施工顺序。彻底清洁地面，确保地面无油污，口香糖等杂物，必要时用溶剂彻底清洗待干燥后施工。产品直接根据施工人员的习惯，可加入5-20％的水稀释后直接进行施工。施工工艺简单，对施工人员也没有特殊要求，一般油漆工即可。

本发明提供的耐候型地坪涂料，以硬单体、软单体和PUA树脂为成膜基料，添加多种助剂制备而成，基本上不需要稀释剂，固含量≥98%。但也可根据需要加入稀释剂。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

实施例1：

A组分的制备方法：

a）称取广州市钻硕化工科技有限公司的ZS-2601PUA树脂280kg、山东凯旋化工厂的MMA单体410kg、山东凯旋化工厂的EA单体180kg、山东凯旋化工厂的BA单体120kg，高速分散均匀；

b）称取Tego的900消泡剂2kg、EFKA的3277流平剂2kg，高速分散均匀；

c）称取蚌埠抒阳光固化材料厂的Bh-a型光敏剂4kg、无锡雅盛贸易有限公司的DM型促进剂2kg，高速分散均匀；

d）将c）得到的混合物进行过滤除杂包装。

B组分的制备方法：

a）称取广州市钻硕化工科技有限公司的ZS-2601PUA树脂220kg、山东凯旋化工厂的MMA单体340kg、山东凯旋化工厂的EA单体110kg、山东凯旋化工厂的BA单体100kg，高速分散均匀；

b）秤取广州华能石英粉厂600目石英粉耐磨填料140kg，用砂磨机研磨至细度≤45μm；

c）秤取上海君江科技有限公司3mm耐磨玻璃纤维填料80kg、济南京兆丰商贸有限公司54度石蜡2kg、上海长风有限公司镁金属皂盐稳定剂3kg、美国氰特公司KC-04型共性引发剂5kg，高速分散均匀后包装。

将A组分与B组分按质量配比为1:1混合使用。

实施例2：

A组分的制备方法：

a）称取台湾长兴化学的PS9027PUA树脂265kg、美国拜耳的MMA单体425kg、美国拜耳的EA单体190kg、美国拜耳的BA单体110kg，高速分散均匀；

b）称取EFKA的2721消泡剂2kg、EFKA的3777流平剂2kg，高速分散均匀；

c）称取美国氰特的GC-58型光敏剂4kg、杭州东方科技的TY型促进剂2kg，高速分散均匀；

d）将c）得到的混合物进行过滤除杂包装。

B组分的制备方法：

a）称取台湾长兴化学的PS9027PUA树脂210kg、美国拜耳的MMA单体355kg、美国拜耳的EA单体105kg、美国拜耳的BA单体105kg，高速分散均匀；

b）秤取湖南振兴石英粉厂800目石英粉耐磨填料135kg，用砂磨机研磨至细度≤45μm；

c）秤取武汉联城科技有限公司3mm耐磨碳纤维填料80kg、上海华强科技有限公司54度石蜡2kg、上海长风有限公司铅金属皂盐稳定剂3kg、美国氰特公司KC-05型共性引发剂5kg，高速分散均匀后包装。

将A组分与B组分按质量配比为1:1混合使用。

实施例3：

A组分的制备方法：

a）称取巴斯夫化学的6207PUA树脂240kg、美国亨斯曼的MMA单体440kg、美国亨斯曼的EA单体185kg、美国亨斯曼的BA单体125kg，高速分散均匀；

b）称取EFKA的2721消泡剂2kg、Tego的1484流平剂2kg，高速分散均匀；

c）称取德国拜耳的127型光敏剂4kg、德国拜耳的219型促进剂2kg，高速分散均匀；

d）将c）得到的混合物进行过滤除杂包装。

B组分的制备方法：

a）称取巴斯夫化学的6207PUA树脂225kg、美国亨斯曼的MMA单体325kg、美国亨斯曼的EA单体120kg、美国亨斯曼的BA单体110kg，高速分散均匀；

b）秤取武汉豪锋石英粉厂500目石英粉耐磨填料130kg，用砂磨机研磨至细度≤45μm；

c）秤取广州强兴公司3mm耐磨玻璃纤维填料80kg、广州亨斯特公司54度石蜡2kg、上海长风有限公司镉金属皂盐稳定剂3kg、美国氰特公司KC-06型共性引发剂5kg，高速分散均匀后包装。

将A组分与B组分按质量配比为1:1混合使用。

对比例：

使用产品名称：MMA树脂地坪涂料、牌号：FMK810的材料；生产厂家：武汉弗美克建材有限公司。

将实施例1-3制备的耐候型地坪涂料进行检测，并与武汉弗美克建材有限公司的MMA地坪涂料进行对比检测，数据如表1所示：

表1耐候型地坪涂料主要性能测试结果

通过检测，可发现本发明的耐候型地坪涂料具有较高的化学和物理特性，能够满足耐化学品腐蚀以及抗压、耐磨等涂装要求。同时还具备极高的耐候性，耐热稳定性好，且具有优良的附着力以及高固体含量。

以上对本发明所提供的一种耐候型地坪涂料及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种耐候型地坪涂料，其特征在于：该涂料由A、B两个组分构成，各组分包括以下重量百分比的成份：

A组分

聚氨酯丙烯酸酯树脂    1%～30%，

硬单体                25%～50%，

软单体                2%～40%，

光敏剂                0.1%～5%，

促进剂                0%或0.1%～2%，

流平剂                0.1%～2%，

消泡剂                0.1%～2%；

其中A组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体、光敏剂、促进剂、流平剂、消泡剂的重量百分比是以A组分的总重量为基准计；

B组分

聚氨酯丙烯酸酯树脂    1%～25%，

硬单体                5%～40%，

软单体                2%～30%，

耐磨填料              2%～30%，

共性引发剂            0.1%～5%；

其中B组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体、耐磨填料、共性引发剂的重量百分比是以B组分的总重量为基准计；

其中A组分和B组分各自的硬单体可相同或不同，或各自的软单体可相同或不同；A组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂与B组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂可相同或不同；

使用前将A组分与B组分按重量比A组分:B组分=1：0.8~1.5，优选1：0.9~1.2混合。

2.根据权利要求1所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述聚氨酯丙烯酸酯树脂包括聚氨酯链段和聚丙烯酸酯链段。

3.根据权利要求1或2所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺中的一种或两种或多种，优选为甲基丙烯酸甲酯。

所述软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或两种或多种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：A组分中软单体为基于A组分总重量的1%~20%丙烯酸丁酯和1%~20%丙烯酸乙酯；和/或

B组分中软单体为基于B组分总重量的1%~15%丙烯酸丁酯和1%~15%丙烯酸乙酯。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述共性引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或两种或多种。优选为过氧化二苯甲酰和二叔丁基过氧化物的结合。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述光敏剂为芳香族酮类或安息香醚类光敏剂；和/或

所述促进剂为含氮的有机化合物；和/或

所述消泡剂为有机硅系消泡剂或氟改性硅氧烷类消泡剂；和/或

所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述涂料B组分中还包括基于B组分总重量的0.1~5%稳定剂，优选为铅有机酸皂、钡有机酸皂、镉有机酸皂、钙有机酸皂、镁有机酸皂中的一种或两种或多种。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述涂料B组分中还包括基于B组分总重量的0.1~5%石蜡。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的耐候型地坪涂料，其特征在于：所述耐磨填料包括基于B组分总重量的1~15%耐磨颗粒填料和/或1~15%耐磨纤维填料；

所述耐磨颗粒填料优选为重晶石粉、硅微粉、石英粉、滑石粉、云母粉中的一种或两种或多种；

所述耐磨纤维填料优选为碳纤维或玻璃纤维。

10.权利要求1-9的耐候型地坪涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）A组分的制备方法：

a）将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体投入分散罐中，高速分散均匀；

b）加入配方量的消泡剂和流平剂，高速分散均匀；

c）再加入配方量的光敏剂和任选的促进剂混合均匀；

d）将步骤c）得到混合物过滤除杂包装；

（2）B组分的制备方法：

a）将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、硬单体、软单体投入分散罐中，高速分散均匀；

b）投入配方量的耐磨填料，用砂磨机研磨至细度≤45μm；

c）最后加入配方量的耐磨纤维填料、和共性引发剂，高速分散均匀后包装；

（3）使用前将A组分与B组分按照1:0.8~1.5，优选1:0.9~1.2的质量配比混合均匀。

11.根据权利要求10所述的耐候型地坪涂料的制备方法，其特征在于：在组分B制备的步骤c)中进一步加入相对于组分B总重量的0.1~5%石蜡和/或0.1~5%稳定剂。