CN103614065A - 一种水性聚氨酯哑光清面漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种木器漆及其制备方法，特别涉及一种水性聚氨酯哑光清面漆及其制备方法，属于建筑装饰用涂料领域。本发明的技术方案提供了一种水性聚氨酯哑光清面漆，主要由以下原料按以下重量配比配制而成：水性聚氨酯乳液85-90份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消光粉1-5份、水性表面助剂0.3-0.5份和水2.1-5.4份。本发明所制备的水性聚氨酯哑光清面漆不仅干燥时间快、硬度高、耐磨性好，而且抗粘连性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种木器漆及其制备方法，特别涉及一种水性聚氨酯哑光清面漆及其制备方法，属于建筑装饰用涂料领域。
背景技术
因为溶剂型木器漆含有大量的VOC（挥发性有机化合物），对环境和人体造成了一定的威胁，因此，国家明确鼓励水性木器涂料、限制溶剂型涂料。另外，由于水性木器漆以水为溶剂且使用简便，正在逐步取代溶剂型涂料作为木质制品的保护涂层。木器漆不仅对于木料及竹编、藤器赋予颜色、光泽等所需的感官效果，更重要的是，它可以使木器抵御因潮湿、细菌滋生、生物降解、化学腐蚀等造成的破坏。但是，目前水性木器漆在某些方面尚不如溶剂型木器漆，在干燥时间、硬度、耐磨性和抗粘连性等方面还存在问题，这些问题一直制约着水性木器漆的发展。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种水性聚氨酯哑光清面漆及其制备方法，本发明所制备的水性聚氨酯哑光清面漆不仅干燥时间快、硬度高、耐磨性好，而且抗粘连性强。
本发明的技术方案提供了一种水性聚氨酯哑光清面漆，主要由以下原料按以下重量配比配制而成：
上述组分中水性消泡剂水性聚氨酯乳液、水性多功能助剂、、水性消光粉和水性表面助剂是制备本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的必要的组份；
所述水是普通自来水，用来分散水性消光粉，调节打浆粘度；
所述水性聚氨酯是指MFFT为0℃，断裂延伸率在60-100之间的蓖麻油改性水性聚氨酯分散体，具有抗粘连性、耐干热性和耐热水性，能够有效的保护基材不受任何破坏，且与基材表面具有很好的粘结力；
所述水性多功能助剂采用陶氏的AMP-95多功能助剂，同时具有调节酸碱度和帮助消光粉分散的作用；
所述水性消光粉是指SiO2含量≥99%，平均粒径在1.5-2μm之间，孔隙率在1.6-1.8ml/g之间，比表面积在300-350m2/g之间，且吸油量在300-320g/100g之间的二氧化硅消光剂；它可以降低漆膜的光泽；
所述水性表面助剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷，用来降低水的表面张力，同时起到润湿底材的作用。
此外，本发明上述技术方案还可以进一步改进如下：
本发明的一种水性聚氨酯哑光清面漆，还包括以下重量配比的原料：
所述水性消泡剂是改性聚二甲基硅氧烷溶液，作为一种分子级消泡剂，其在体系中能抑制气泡产生，防止在刷涂和喷涂过程中产生气泡；
所述水性蜡乳液是氧化改性聚乙烯蜡乳液，不但增加漆膜表面的滑爽性，而且提高了漆膜的耐水性和抗粘连性；
所述防腐剂是异噻唑啉酮杀菌剂，起到杀菌防腐的作用；
所述增稠剂采用非离子缔合型流变改性剂。
所述氧化改性聚乙烯蜡乳液是球形非极性微粉化聚乙烯蜡水分散体；
所述非离子缔合型流变改性剂是疏水改性聚氨酯，对成膜物起增稠作用。
这些组份的组合以及各组份的上述重量配比，是通过大量试验确定的，上述组合以及重量配比使本发明所制备的水性聚氨酯哑光清面漆形成的漆膜具有各项技术性能的优良平衡。
制备本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液28-30份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消光粉1-5份和水2.1-5.4份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至800-1000转/分钟继续分散，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57-60份和水性表面助剂0.3-0.5份，分散3-8分钟至漆液均匀。
相应的，制备本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的方法还可以进一步改进如下，它包括以下依序进行的步骤：
所述水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液28-30份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消泡剂0.1-0.2份、水性消光粉1-5份和水2.1-5.4份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至800-1000转/分钟继续分散，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57-60份、水性表面助剂0.3-0.5份、水性蜡乳液4-5份、防腐剂0.1-0.15份和水性增稠剂0.8-1.0份，分散3-8分钟至漆液均匀。
本发明所制备的水性聚氨酯哑光清面漆与现有技术相比，具有如下优点：
1、在工艺设备不变的情况下，很好地把水性消光粉细度分散下来。
2、体系中不添加任何助溶剂，减少VOC对环境的危害，安全无健康隐患。
3、表面干燥时间快，恒温恒湿干燥48小时即可作漆膜性能测试且硬度≥F。
4、耐磨性（750g/500r/g）≤0.03，抗粘连性好，恒温恒湿干燥48小时即可包装，且漆膜无回粘、弹性好，可在0.5cm的圆柱体上弯曲无裂纹。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明：
在以下各实施例中，均按照国家标准（GB/T23999-2009）B类产品测试各实施例实验结果：
实施例1-1：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液28份、水性多功能助剂0.1份、水性消光粉4份和水5.4份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速800转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57份和水性表面助剂0.4份，分散3分钟至漆液均匀。
实施例1-2：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液30份、水性多功能助剂0.15份、水性消光粉2份和水2.35份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速800转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液60份和水性表面助剂0.4份，分散8分钟至漆液均匀。
实施例1-3：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至450转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液29份、水性多功能助剂0.1份、水性消光粉1份和水5.4份，然后调整分散机转速至1900转/分钟，分散13分钟；
（2）接着调整分散机转速至900转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速900转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液59份和水性表面助剂0.3份，分散6分钟至漆液均匀。
实施例1-4：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液29份、水性多功能助剂0.1份、水性消光粉3份和水3.4份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液59份和水性表面助剂0.4份，分散3分钟至漆液均匀。
实施例1-5：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液29份、水性多功能助剂0.15份、水性消光粉5份和水2.1份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57份和水性表面助剂0.5份，分散8分钟至漆液均匀。
实施例2-1：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液28份、水性多功能助剂0.1份、水性消泡剂0.2份、水性消光粉4份和水5.4份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速800转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57份、水性表面助剂0.4份、水性蜡乳液4份、防腐剂0.1份和水性增稠剂0.8份，分散3分钟至漆液均匀。
实施例2-2：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液30份、水性多功能助剂0.15份、水性消泡剂0.2份、水性消光粉2份和水2.35份，然后调整分散机转速至1800转/分钟，分散10分钟；
（2）接着调整分散机转速至800转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速800转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液60份、水性表面助剂0.4份、水性蜡乳液4份、防腐剂0.1份和水性增稠剂0.8份，分散8分钟至漆液均匀。
实施例2-3：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（（1）开动分散机调整转速至450转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液29份、水性多功能助剂0.1份、水性消泡剂0.2份、水性消光粉1份和水5.4份，然后调整分散机转速至1900转/分钟，分散13分钟；
（2）接着调整分散机转速至900转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速900转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液59份、水性表面助剂0.3份、水性蜡乳液4份、防腐剂0.1份和水性增稠剂0.9份，分散6分钟至漆液均匀。
实施例2-4（最佳实施例）：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液29份、水性多功能助剂0.1份、水性消泡剂0.2份、水性消光粉3份和水3.4份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液59份、水性表面助剂0.4份、水性蜡乳液4份、防腐剂0.1份和水性增稠剂0.8份，分散3分钟至漆液均匀。
实施例2-5：
一种水性聚氨酯哑光清面漆，由以下原料按以下重量配比配制而成:
该水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液29份、水性多功能助剂0.15份、水性消泡剂0.1份、水性消光粉5份和水2.1份，然后调整分散机转速至2000转/分钟，分散15分钟；
（2）接着调整分散机转速至1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
通过上述步骤，通常细度都会≤30μm，如果没达到，可再分散一段时间再检测，如果长时间分散检测都达不到要求，说明原料可能存在问题，可弃用该漆液；
（3）维持分散机转速1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57份、水性表面助剂0.5份、水性蜡乳液5份、防腐剂0.15份和水性增稠剂0.8份，分散8分钟至漆液均匀。
在以上各实施例中：
水性聚氨酯乳液优选为欧宝迪树脂的CUR-99；
水性多功能助剂优选为陶氏的AMP-95多功能助剂；
水性消光粉优选为航天赛德的SD-520；
水性表面助剂优选为BYK的BYK430；
水性消泡剂优选为海川化工的1293；
水性蜡乳液优选为巴斯夫的WE1乳液；
防腐剂优选为THOR的RS；
水性增稠剂优选为罗门哈斯的RM2020。
在以上各实施例中，均对各实施例所制备的水性聚氨酯哑光清面漆的干燥时间、硬度、耐磨性和抗粘连性进行产品性能检测，检测结果如下表所示：
表1-1——该水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例干燥时间和硬度的实验数据
| 项目 | 干燥时间 | 铅笔硬度（擦伤） |
| 实施例1-1 | 表干≤13min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例1-2 | 表干≤11min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例1-3 | 表干≤13min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例1-4 | 表干≤15min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例1-5 | 表干≤15min，实干≤4.5h | ≥F |
从表1-1可明显看出，本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例的干燥时间快，表干≤13min，实干≤4.5h，恒温恒湿干燥48小时即可作漆膜性能测试且硬度≥F。
表1-2——该水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例干燥时间和硬度的实验数据
| 项目 | 干燥时间 | 铅笔硬度（擦伤） |
| 实施例2-1 | 表干≤13min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例2-2 | 表干≤11min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例2-3 | 表干≤13min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例2-4 | 表干≤15min，实干≤4.5h | ≥F |
| 实施例2-5 | 表干≤15min，实干≤4.5h | ≥F |
从表1-2可明显看出，本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例的干燥时间快，表干≤13min，实干≤4.5h，恒温恒湿干燥48小时即可作漆膜性能测试且硬度≥F。
表2-1——该水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例耐磨性和抗粘连性的实验数据
| 项目 | 耐磨性（750g/500r) | 抗粘连性［500g,(50±2)℃/4H］ |
| 实施例1-1 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例1-2 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例1-3 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例1-4 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例1-5 | ≤0.03 | 无异常 |
从表2-1可明显看出，本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例的耐磨性（750g/500r/g）≤0.03、抗粘连性是恒温恒湿干燥12小时即可包装漆膜无回粘、弹性好可在0.5cm的圆柱体上弯曲无裂纹。
表2-2——该水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例耐磨性和抗粘连性的实验数据
| 项目 | 耐磨性（750g/500r) | 抗粘连性［500g,(50±2)℃/4H］ |
| 实施例2-1 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例2-2 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例2-3 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例2-4 | ≤0.03 | 无异常 |
| 实施例2-5 | ≤0.03 | 无异常 |
从表2-2可明显看出，本发明的水性聚氨酯哑光清面漆的各实施例的耐磨性（750g/500r/g）≤0.03、抗粘连性是恒温恒湿干燥12小时即可包装漆膜无回粘、弹性好可在0.5cm的圆柱体上弯曲无裂纹。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水性聚氨酯哑光清面漆，其特征在于：它主要由以下原料按以下重量配比配制而成：
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯哑光清面漆，其特征在于：
所述水性聚氨酯乳液是指MFFT为0℃，断裂延伸率在60-100之间的蓖麻油改性水性聚氨酯分散体；
所述水性多功能助剂采用陶氏的AMP-95多功能助剂；
所述水性消光粉是指SiO2含量≥99%，平均粒径在1.5-2μm之间，孔隙率在1.6-1.8ml/g之间，比表面积在300-350m2/g之间，且吸油量在300-320g/100g之间的二氧化硅消光剂；
所述水性表面助剂采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1或2所述的水性聚氨酯哑光清面漆，其特征在于：它还包括以下重量配比的原料：
4.根据权利要求3所述的水性聚氨酯哑光清面漆，其特征在于：
所述水性消泡剂采用改性聚二甲基硅氧烷溶液；
所述水性蜡乳液采用氧化改性聚乙烯蜡乳液；
所述防腐剂采用异噻唑啉酮杀菌剂；
所述水性增稠剂采用非离子缔合型流变改性剂。
5.根据权利要求4所述的水性聚氨酯哑光清面漆，其特征在于：
所述氧化改性聚乙烯蜡乳液是球形非极性微粉化聚乙烯蜡水分散体；
所述非离子缔合型流变改性剂是疏水改性聚氨酯。
6.一种用于制备权利要求1或2所述的水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法，其特征在于：它包括以下依序进行的步骤：
（1）开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液28-30份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消光粉1-5份和水2.1-5.4份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
（2）接着调整分散机转速至800-1000转/分钟，检测漆液细度是否≤30μm，当细度≤30μm，接着进行步骤（3）；
（3）维持分散机转速800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57-60份和水性表面助剂0.3-0.5份，分散3-8分钟至漆液均匀。
7.根据权利要求6所述的水性聚氨酯哑光清面漆的制备方法，其特征在于：它包括以下依序进行的步骤：
步骤（1）的加工过程中，补充加入水性消泡剂0.2-0.4份，具体步骤如下：开动分散机调整转速至400-500转/分钟，在此速度下先依次加入水性聚氨酯乳液28-30份、水性多功能助剂0.1-0.15份、水性消泡剂0.1-0.2份、水性消光粉1-5份和水2.1-5.4份，然后调整分散机转速至1800-2000转/分钟，分散10-15分钟；
步骤（3）的加工过程中，补充加入水性蜡乳液4-5份、防腐剂0.1-0.15份和水性增稠剂0.8-1.0份，具体步骤如下：维持分散机转速800-1000转/分钟，在此速度下依次加入水性聚氨酯乳液57-60份、水性表面助剂0.3-0.5份、水性蜡乳液4-5份、防腐剂0.1-0.15份和水性增稠剂0.8-1.0份，分散3-8分钟至漆液均匀。
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