CN103342954A - 一种水性聚氨酯漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性聚氨酯漆及其制备方法，水性聚氨酯漆是由聚氨酯、含羟基丙烯酸树脂、颜料、表面活性剂、分散剂、去离子水按重量份制备而成。本发明制成的水性聚氨酯漆对各种基材都有很好的性能，其在耐磨、耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐热等性能的方面都远高于同类产品，并且不用添加有机溶剂，保护环境，对人体无害。

Description

一种水性聚氨酯漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯漆及其制备方法。

背景技术

聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品，其应用较广泛。其中聚氨酯漆是一种较常见的一种涂料，其漆膜强韧、光泽丰满、附着力强、耐水耐磨、耐腐蚀性，可用作高级木器家具的面漆或金属表面的防锈漆，广泛应用于木器、汽车、飞机、机械、电器、仪器仪表、塑料、皮革、纸张、织物、石油化工等各个领域。但由于它是一种不溶于水的油性聚合物，而不能与亲水性的材料混合使用，而且遇潮起泡、漆膜粉化或变黄的问题。

另一方面，目前广泛使用的溶剂型涂料中含有大量的可挥发有机化合物(VOC)，可挥发有机化合物(VOC) 有毒、易燃且污染大气层，对环境和人体都造成危害。因此，降低有机挥发物VOC 的排放，保护生态环境，降低温室效应，大力发展低污染涂料产品是必然的趋势。随着社会的不断进步，国民的环保意识不断提高，水性涂料已列入今后的发展方向。可是我国目前应用在金属防锈漆和船舶涂料上的水性工业涂料的耐水、耐盐雾、耐盐水、耐化学、耐冲击、耐磨和耐候等性能效果不是很好。所以有必要针对金属或船舶开发一种水性聚氨酯漆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在船舶上使用，且具有较好的耐磨、耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐热等性能的水性聚氨酯漆及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种水性聚氨酯漆，由下列原料按重量份制备而成：

进一步，所述表面活性剂为有机硅表面活性剂与聚硅氧烷按重量比为1：1－10。

进一步，所述颜料为碳黑、钛白粉、铁黄、铁红、酞青蓝、酞青绿中的至少一种。

进一步，所述分散剂为高分子量嵌段共聚体。

本发明的另一个目的是提供性聚氨酯漆的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比将去离子、有机硅表面活性剂、分散剂有机硅表面活性剂、颜料和一半的聚氨酯一起混合搅拌；

(2)将步骤(1) 混合溶液通过砂磨机研磨至细度在40 微米以内；

(3)将（2）中物料继续搅拌，并且在高速搅拌机的搅拌下再依次加入含羟基丙烯酸树脂、聚硅氧烷、分散剂聚硅氧烷和另一半的聚氨酯进行搅拌；

（4）将（3）物料通过孔径为150－250 目过滤网进行过滤得水性聚氨酯漆。

本发明制得的水性聚氨酯漆在使用时需要添加亲水性脂肪族固化剂，其水性聚氨酯漆与固化剂的重量比在100：20－30。

本发明的水性聚氨酯漆与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明以去离子水为助溶剂，不用添加有机溶剂，保护环境，对人体无害。

2、本发明制成的水性聚氨酯漆对各种基材都有很好的性能，其在耐磨、耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐热等性能的方面都远高于同类产品。

3、由于水性聚氨酯漆在制备过程中分别通过研磨机的研磨与过滤网进行过滤，使得其粒径较小，在基体上形成的漆膜比较细腻、光滑，提高了其外观要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种水性聚氨酯漆，由下列原料按重量份制备而成：

其制备方法为：

(1)按配比将去离子、有机硅表面活性剂、分散剂有机硅表面活性剂、颜料和一半的聚氨酯一起混合搅拌；

(2)将步骤(1) 混合溶液通过砂磨机研磨至细度在25微米；

(3)将（2）中物料继续搅拌，并且在高速搅拌机的搅拌下再依次加入含羟基丙烯酸树脂、聚硅氧烷、分散剂聚硅氧烷和另一半的聚氨酯进行搅拌；

（4）将（3）物料通过孔径为150目过滤网进行过滤得水性聚氨酯漆。

实施例2：

一种水性聚氨酯漆，由下列原料按重量份制备而成：

其制备方法为：

(1)按配比将去离子、有机硅表面活性剂、分散剂有机硅表面活性剂、颜料和一半的聚氨酯一起混合搅拌；

(2)将步骤(1) 混合溶液通过砂磨机研磨至细度在25微米；

(3)将（2）中物料继续搅拌，并且在高速搅拌机的搅拌下再依次加入含羟基丙烯酸树脂、聚硅氧烷、分散剂聚硅氧烷和另一半的聚氨酯进行搅拌；

（4）将（3）物料通过孔径为200 目过滤网进行过滤得水性聚氨酯漆。

实施例3：

一种水性聚氨酯漆，由下列原料按重量份制备而成：

其制备方法为：

(1)按配比将去离子、有机硅表面活性剂、分散剂有机硅表面活性剂、颜料和一半的聚氨酯一起混合搅拌；

(2)将步骤(1) 混合溶液通过砂磨机研磨至细度在30微米；

(3)将（2）中物料继续搅拌，并且在高速搅拌机的搅拌下再依次加入含羟基丙烯酸树脂、聚硅氧烷、分散剂聚硅氧烷和另一半的聚氨酯进行搅拌；

（4）将（3）物料通过孔径为250 目过滤网进行过滤得水性聚氨酯漆。

实施例4

一种水性聚氨酯漆，由下列原料按重量份制备而成：

其制备方法为：

(1)按配比将去离子、有机硅表面活性剂、分散剂有机硅表面活性剂、颜料和一半的聚氨酯一起混合搅拌；

(2)将步骤(1) 混合溶液通过砂磨机研磨至细度在35微米；

(3)将（2）中物料继续搅拌，并且在高速搅拌机的搅拌下再依次加入含羟基丙烯酸树脂、聚硅氧烷、分散剂聚硅氧烷和另一半的聚氨酯进行搅拌；

（4）将（3）物料通过孔径为220目过滤网进行过滤得水性聚氨酯漆。

对比试验

将上述实施例1中制备的水性聚氨酯漆对金属材料进行喷涂施工；再用目前市场市售的水性丙烯酸漆进行同样的喷涂金属材料，作为实验参照样。对其外观、细度、附着力、干燥时间、耐盐水等等性能也进行了对比，具体见下表：

从上表可看出，本发明的水性聚氨酯漆的相对于对照例，其细度细、粘度也高，干燥时间长，附着力也高，其性能明显优越于现有技术。

上面所述仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种水性聚氨酯漆，其特征在于：由下列原料按重量份制备而成：

聚氨酯            0.5-5份

含羟基丙烯酸树脂  40-60 份

颜料              15－25份

表面活性剂        0.1-2份

分散剂            2-5份

去离子水         10-30 份。

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯漆，其特征在于：所述表面活性剂为有机硅表面活性剂与聚硅氧烷按重量比为1：1－10。

3. 根据权利要求1所述的水性聚氨酯漆，其特征在于：所述颜料为碳黑、钛白粉、铁黄、铁红、酞青蓝、酞青绿中的至少一种。

4. 根据权利要求1所述的水性聚氨酯漆，其特征在于：所述分散剂为高分子量嵌段共聚体。

5. 一种制备如权利要求1所述的水性聚氨酯漆的方法，其特征在于：包括以下步骤：

    (1)按配比将去离子、有机硅表面活性剂、分散剂有机硅表面活性剂、颜料和一半的聚氨酯一起混合搅拌；

(2)将步骤(1) 混合溶液通过砂磨机研磨至细度在40 微米以内；

(3)将（2）中物料继续搅拌，并且在高速搅拌机的搅拌下再依次加入含羟基丙烯酸树脂、聚硅氧烷、分散剂聚硅氧烷和另一半的聚氨酯进行搅拌；

（4）将（3）物料通过孔径为150－250 目过滤网进行过滤得水性聚氨酯漆。