CN103897501A - 聚氨酯橡胶质感涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，包含下列组成成分且各组成成分的质量百分比为乳液25.0%～30.0%；EPDM彩色颗粒60%～65%；中和剂0～0.5%；有机硅消泡剂0.1～0.2%；防腐剂0～0.5%；增稠剂0.1～3.0%；成膜助剂1.0～5.0%；防冻剂1.0～4.0%；以及水0.5～10%。能有效的解决外墙真石漆涂料没有环保、颜色不均一、运输不便、施工容易发花等效果的缺陷，持续3-5年内不退色，不发花，产品稳定等特点。同时有无毒、无味的特点，绿色环保。还提供了一种聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，本发明的制备方法工艺简单，生产中无毒害产生，绿色环保，适于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别涉及聚氨酯涂料，具体是指一种聚氨酯橡胶质感涂料及其制备方法。
背景技术
传统的真石漆主要由高分子聚合物、天然彩石砂及相关助剂制成，干结固化后坚硬如石，看起来像天然真石一样。有些真石漆涂层在每次下雨以后，都会发白，涂层变得疏松，而在雨停后经太阳一晒，涂层又恢复原来的颜色，原因在于涂层的耐水性不好，吸收了水分，还有可能是由于高分子聚合物即乳液没有完全干透，没有及时成膜，导致乳液遇水发白。不过最大的原因在于传统的真石漆由于没有任何填料，遮盖力较低，所以一般施工的涂布率较低，每平方米至少4-5公斤的涂布率，其中还有一定的损耗，导致漆膜不易干燥。而且传统的真石漆还具有经长距离的运输后容易沉底，导致到达工地后不易施工等问题。
传统的真石漆需要大量的天然彩石砂，颜色并不单一，通常混有其它颜色的彩砂，给调色人员带来一定的难度，而且开采天然彩石砂会造成大量的粉尘污染，给大气环境造成一定的破坏，天然彩石砂属不可再生资源，大量开采，总会有枯竭的一天，不利于环境保护。
所以，寻找一种既环保又可再生且能够弥补传统真石漆不足之处的涂料作为真石漆的替代品是十分符合当今的环保理念的。
发明内容
本发明的一个目的是为了弥补现今真石漆涂料的各种缺陷，提供一种能够作为真石漆替代品的、赋予了涂料外墙装饰与保护功能、而且能有效的解决外墙真石漆涂料不具有环保、颜色不均一、运输不便、施工容易发花等效果的缺陷、持续3-5年内不退色、不发花、产品性质稳定聚氨酯橡胶质感涂料。
为了实现上述目的，在本发明提供了一种聚氨酯橡胶质感涂料，其原料配方包括下述质量百分比的组分：乳液25.0%～30.0%；EPDM彩色颗粒60%～65%；中和剂0～0.5%；有机硅消泡剂0.1～0.2%；防腐剂0～0.5%；增稠剂0.1～3.0%；成膜助剂1.0～5.0%；防冻剂1.0～4.0%；以及水0.5～10%；
较佳地，所述的乳液包括硅丙乳液、纯丙乳液和丙烯酸乳液中的一种或多种。
较佳地，所述的聚氨酯橡胶质感涂料的pH值为7.5～9.3。
更佳地，所述的乳液为硅丙乳液。所述的硅丙乳液可为本领域水性涂料中使用的各种水性硅丙乳液，此类乳液具有极好的钙离子稳定性、稀释稳定性、机械稳定性和冻融稳定性，并且具有耐候性、耐擦洗、耐碱、附着力好的特点，可为江苏日出化工有限公司的硅丙乳液TD-1、上海保立佳化工有限公司的硅丙乳液KD96和上海巴德富实业有限公司的苯丙乳液RS-996AD中的一种或多种。所述的纯丙乳液可为本领域水性涂料中使用的各种水性纯丙乳液。所述的丙烯酸乳液可为本领域水性涂料中使用的各种水性丙烯酸乳液。
其中，所述的EPDM橡胶最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。中文名称为三元乙丙橡胶。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑，制品价格较低，乙丙橡胶化学稳定性好，耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛，可以作为轮胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件，还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造及鞋、卫生用品等浅色制品。EPDM橡胶彩粒就是EPDM橡胶制成的不同目数、不同颜色的橡胶彩粒，可取代天然彩砂，避免天然彩砂的大量开采，产生大量的粉尘，因此更加环保。
较佳地，所述的中和剂可选用涂料领域中常规使用的各种中和剂，用于将涂料的pH值调整在7.5～9.3的范围内，可为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，如陶氏化学公司生产的AMP-95。
较佳地，所述的有机硅消泡剂可选用涂料领域中常规使用的有机硅消泡剂，可为日本诺普科助剂有限公司出售的消泡剂SN-154、日本诺普科助剂有限公司出售的消泡剂SN-345和深圳市海川化工有限公司的消泡剂，消泡剂A-10中的一种或多种。
较佳地，所述的防腐剂可选用涂料领域中常规使用的各种防腐剂，如英国索尔的防腐剂MBS。
较佳地，所述的增稠剂可为本领域常规使用的增稠剂，可为HS-30000粘度的纤维素和缔合型聚氨酯类增稠剂，更佳地为HS-30000纤维素和增稠剂SN-612。
较佳地，所述的成膜助剂可选用涂料领域中常规使用的各种成膜助剂，可为伊士曼化工公司(EASTMAN)的成膜助剂Texanol。
较佳地，所述的防冻剂可选用涂料领域中常规使用的防冻剂，可为丙二醇和/或乙二醇。
较佳的，所述的水优选为去离子水。
本发明的有益效果具体在于：本发明的聚氨酯橡胶质感涂料不仅赋予了涂料外墙装饰与保护功能，而且能有效的解决外墙真石漆涂料不具有环保、颜色不均一、运输不便、施工容易发花等效果的缺陷，持续3-5年内不退色、不发花、产品稳定等特点。同时具有无味和绿色环保的特点。
本发明的聚氨酯橡胶质感涂料耐候性好，使用时干燥时间短，并且具有无毒、无味的特点，绿色环保，可适用于酒店、宾馆、医院、机关、学校、家庭、饭店、厕所、养殖厂、加工厂等各种应用场所，使用时可采用普通外墙真石漆的施工工具与方法，操作简便不需要特殊设备。
本发明的聚氨酯橡胶质感涂料所用的原料均市售可得，取得原料方式简单又环保，且成本低廉，十分符合当下的环保理念。
本发明另一个目的是提供了一种工艺简单，适于大规模工业化生产的聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，其特点在于：按照一下步骤进行：根据所述的原料配方，将所述的中和剂、占所述的有机硅消泡剂质量0.1～0.2%的有机硅消泡剂、占所述的防腐剂质量0～0.5%的防腐剂、所述的EPDM彩色颗粒和占所述的水质量0.5～10%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下，在300～500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、剩余的防腐剂、所述的乳液、所述的成膜助剂、所述的防冻剂、所述的增稠剂以及剩余的水，混合均匀，即可。其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
本发明中所述的室温为本领域的常规定义，一般指5～40℃。
本发明制备方法有益效果具体在于：本发明的制备方法工艺简单，生产中无毒害产生，绿色环保，适于大规模工业化生产。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
以下为实施例中使用的原料来源：
EPDM彩色颗粒；江苏赛博体育设施材料有限公司；
硅丙乳液TD-1：江苏日出化工有限公司；
硅丙乳液KD96：上海保立佳化工有限公司；
硅丙乳液RS-996AD：上海巴德富实业有限公司；
中和剂AMP-95：陶氏化学公司；
消泡剂SN-154和SN-345：日本诺普科助剂有限公司；
消泡剂A-10：深圳市海川化工有限公司；
防腐剂MBS：英国索尔；
增稠剂SN-612：日本诺普科助剂有限公司；
增稠剂HS-30000纤维素：科莱恩化工中国有限公司；
成膜助剂Texanol：伊士曼化工公司。
实施例1
聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)见下表1。
表1实施例1的聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)
| 硅丙乳液TD-1 | 26.5% |
| 增稠剂HS-30000纤维素 | 0.2% |
| 中和剂AMP-95 | 0.5% |
| 有机硅消泡剂SN-154 | 0.1% |
| 防腐剂MBS | 0.2% |
| 增稠剂612 | 0.3% |
| 成膜助剂Texanol | 1.2% |
| 防冻剂丙二醇 | 1.0% |
| EPDM橡胶彩粒 | 60.0% |
| 去离子水 | 10% |
聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，其包括下述步骤：
根据上述配方将上述组分中和剂、占上述组分有机硅消泡剂质量0.1%的有机硅消泡剂、占上述组分防腐剂质量0.2%的防腐剂、上述组分EPDM彩色颗粒和占上述组分水质量10.0%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下，在300～500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、剩余的防腐剂、上述组分的乳液、上述组分成膜助剂、上述组分防冻剂、上述组分增稠剂以及剩余的水，混合均匀；其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
实施例2
聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)见下表2。
表2实施例2的聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)
| 硅丙乳液KD96 | 28% |
| 增稠剂HS-30000纤维素 | 0.15% |
| 中和剂AMP-95 | 0.3% |
| 有机硅消泡剂A-10 | 0.2% |
| 防腐剂MBS | 0.3% |
| 增稠剂612 | 0.4% |
| 成膜助剂Texanol | 1.5% |
| 防冻剂乙二醇 | 1.5% |
| EPDM橡胶彩粒 | 62.1% |
| 去离子水 | 5.55% |
聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，其包括下述步骤：
根据上述配方将上述组分中和剂、占上述组分有机硅消泡剂质量0.3%的有机硅消泡剂、占上述组分防腐剂质量0.3%的防腐剂、上述组分EPDM彩色颗粒和占上述组分水质量5.45%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下，在300～500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、剩余的防腐剂、上述组分乳液、上述组分成膜助剂、上述组分防冻剂、上述组分增稠剂以及剩余的水，混合均匀；其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
实施例3
聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)见下表3。
表3实施例3的聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)
| 硅丙乳液RS-996AD | 30.0% |
| 增稠剂HS-30000纤维素 | 0.3% |
| 中和剂AMP-95 | 0.1% |
| 有机硅消泡剂SN-154 | 0.1% |
| 防腐剂MBS | 0.2% |
| 增稠剂612 | 0.5% |
| 成膜助剂Texanol | 1.2% |
| 防冻剂丙二醇 | 1.0% |
| EPDM橡胶彩粒 | 65% |
| 去离子水 | 1.6% |
聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，其包括下述步骤：
根据上述配方将上述组分中和剂、占上述组分有机硅消泡剂质量0.1%的有机硅消泡剂、占上述组分防腐剂质量0.2%的防腐剂、上述组分EPDM彩色颗粒和占上述组分水质量1.6%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下，在300～500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、剩余的防腐剂、上述组分乳液、上述组分成膜助剂、上述组分防冻剂、上述组分增稠剂以及剩余的水，混合均匀；其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
实施例4
聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)见下表4。
表4实施例4的聚氨酯橡胶质感涂料的原料配方(wt%)
| 硅丙乳液RS-996AD | 29.0% |
| 增稠剂HS-30000纤维素 | 0.25% |
| 中和剂AMP-95 | 0.10% |
| 有机硅消泡剂SN-154 | 0.1% |
| 防腐剂MBS | 0.25% |
| 增稠剂612 | 0.3% |
| 成膜助剂Texanol | 1.5% |
| 防冻剂丙二醇 | 1.2% |
| EPDM橡胶彩粒 | 64% |
| 去离子水 | 3.3% |
聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，其包括下述步骤：
根据上述配方将上述组分中和剂0.10%、占上述组分有机硅消泡剂质量0.1%的有机硅消泡剂、占上述组分防腐剂质量0.25%的防腐剂、上述组分EPDM彩色颗粒和占上述组分水质量3.3%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下，在300～500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、剩余的防腐剂、上述组分乳液、上述组分成膜助剂、上述组分防冻剂、上述组分增稠剂以及剩余的水，混合均匀；其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
对市售普通外墙真石漆立邦QB-352涂料以及实施例1～4的聚氨酯橡胶质感涂料进行性能测试，具体结果见下表5～6。
表5实施例1～4的聚氨酯橡胶质感涂料的性能指标
表6实施例1～4的聚氨酯橡胶质感涂料的耐候性及施工性
从表6可以看出，本发明的聚氨酯橡胶质感涂料能有效的提高普通外墙真石漆的耐候性和运输稳定性。
综上，本发明实施例的有益效果具体在于：本发明实施例的聚氨酯橡胶质感涂料不仅赋予了涂料外墙装饰与保护功能，低温稳定性好，干燥时间段，在各种极端条件下可以保持无异常，施工性较好，而且能有效的解决外墙真石漆涂料不具有环保、颜色不均一、运输不便、施工容易发花等效果的缺陷，持续3-5年内不退色，不发花，产品稳定等特点。同时具有无味和绿色环保的特点。
本发明的聚氨酯橡胶质感涂料耐候性好，使用时干燥时间短，并且具有无毒、无味的特点，绿色环保，可适用于酒店、宾馆、医院、机关、学校、家庭、饭店、厕所、养殖厂、加工厂等各种应用场所，使用时可采用普通外墙真石漆的施工工具与方法，操作简便不需要特殊设备。
本发明的聚氨酯橡胶质感涂料所用的原料均市售可得，取得原料方式简单又环保，且成本低廉，十分符合当下的环保理念。
本发明制备方法有益效果具体在于：本发明的制备方法工艺简单，生产中无毒害产生，绿色环保，适于大规模工业化生产。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (8)
1.一种聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，包含下列组成成分且各组成成分的质量百分比为：乳液25.0%～30.0%；
EPDM彩色颗粒60%～65%；
中和剂0.1～0.5%；
有机硅消泡剂0.1～0.2%；
防腐剂0.1～0.5%；
增稠剂0.1～3.0%；
成膜助剂1.0～5.0%；
防冻剂1.0～4.0%；
以及水0.5～10%。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，所述的乳液为硅丙乳液、纯丙乳液和丙烯酸乳液中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，所述的聚氨酯橡胶质感涂料的pH值为7.5～9.3。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，所述的中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，所述的增稠剂为纤维素和缔合型聚氨酯类增稠剂共同作用形成。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，所述的防冻剂为丙二醇以及乙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料，其特征在于，所述的水为去离子水。
8.一种权利要求1所述的聚氨酯橡胶质感涂料的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
步骤一：根据所述的聚氨酯橡胶质感涂料的各组成成分的质量百分比，将所述的中和剂、占所述的有机硅消泡剂质量0.1～0.2%的有机硅消泡剂、占所述的防腐剂质量0～0.5%的防腐剂、所述的EPDM彩色颗粒和占所述的水质量0.5～10%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下；
步骤二：在300～500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、剩余的防腐剂、所述的乳液、所述的成膜助剂、所述的防冻剂、所述的增稠剂以及剩余的水，混合均匀后得到所述的聚氨酯橡胶质感涂料。
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