CN104987815B - 聚氨酯白漆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种聚氨酯白漆及其制备方法和应用。所述聚氨酯白漆包括如下重量百分比的配方组分：醇酸树脂40％～50％；钛白粉30％～40％；荧光增白剂0.1％～0.5％；分散剂0.5％～1％；消泡剂0.2％～0.5％；丙二醇甲醚醋酸酯2％～3.5％；醋酸丁酯4％～15％；消光粉0％～6％；防沉剂2％～4％；流平剂0.2％～0.5％。所述的聚氨酯白漆添加金红石型钛白粉与荧光增白粉混研，能够明显增白，且具有良好的遮盖力和耐候性。更重要的是制备方法通过控制钛白粉和荧光增白剂一起研磨成钛白浆，确保达到涂料的增白效果。

Description

聚氨酯白漆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种聚氨酯白漆及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会生产的不断发展，人们对涂料的需求量和需求种类也越来越多，满足各种性能需求和颜色需求的涂料蓬勃发展。虽然越来越多色彩的涂料已经成为涂料研究开发者追逐的目标，不过白色作为人类使用最普遍的颜色，白漆的开发依旧在涂料领域中占据举足轻重的地位。

白漆中的白相主要来自其中的白色颜料钛白粉。钛白粉可以分为金红石型和锐钛型二种结构，其中金红石型钛白粉的晶体结构致密，比较稳定，光学活性小，具有较好的耐候性，同时具有较高的遮盖力和消色力；锐钛型钛白粉白度相对金红石型钛白粉好，不过由于其具有不耐黄变和不易分散的特点，在涂料配方中已逐渐减少使用。目前市场上的聚氨酯白漆被广泛应用于各种高级木器家具及金属的表面，但是，往往存在遇潮起泡，漆膜分化以及容易变黄的问题。因此，大多数厂商都在研究开发如何提高聚氨酯白漆的白度，有些选用性能优异、价格高昂的进口钛白粉，在白漆中添加少量蓝色色浆来抵消其中的黄相而达到增白的效果，这种类型称为“吊兰”，这种方法虽然有一定效果，不过如何进一步提高钛白粉在聚氨酯白漆中的白度效果依旧是白漆研究开发技术需要解决的重大问题。

发明内容

本发明实施例提供一种聚氨酯白漆及其制备方法，目的在于克服现有聚氨酯白漆存在的白度不高，易黄变等问题。

本发明实施例的另一目的在于提供该聚氨酯白漆的应用。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一种聚氨酯白漆，所述聚氨酯白漆由以下重量百分比的配方组分组成：

以及，一种聚氨酯白漆的制备方法，包括如下步骤：

按照所述的聚氨酯白漆配方分别称取各组分；

将所述称取的醇酸树脂、分散剂、消泡剂、钛白粉、荧光增白剂、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯进行混料处理，然后研磨，控制研磨后的物料细度≤15um；

将所述研磨后的物料与所述称取的消光粉、防沉剂、流平剂进行混料处理。

以及，相应地，上述聚氨酯白漆或上述聚氨酯白漆的制备方法制备的聚氨酯白漆在木器、金属及家具中的应用。

上述实施例的聚氨酯白漆，在其他组分的相互作用的前提下，还添加了0.1％～0.5％的荧光增白剂，能很好的起到增白的效果，添加量少于0.1％则增白效果不明显，超过0.5％则容易在油漆中析出，造成油漆出现粗粒；同时采用金红石型钛白粉，使得聚氨酯白漆相对于常规聚氨酯白漆具有很好的遮盖力和耐候性。把钛白粉与荧光增白剂的共同添加到聚氨酯白漆中，形成钛白浆，达到提高聚氨酯白漆的白度目的，其目视的白度提高明显。

上述实施例的聚氨酯白漆采用上述制备方法，采用荧光增白剂与钛白粉一起研磨，形成钛白浆，然后再与消光粉、防沉剂、流平剂进行调和。荧光增白剂与钛白粉先研磨后与其他组分调和的顺序，先形成钛白浆料，起到增白的最佳效果，本制备方法工艺可行，操作简便。

上述实施例中，聚氨酯白漆涂布于木器、金属及家具的表面，涂布无颗粒物，无絮凝，白度明显提高，遮盖力良好，耐候性佳，无气泡，消光均匀，挥发速度适中，漆膜良好。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种聚氨酯白漆的配方，该聚氨酯白漆由重量百分比的如下配方组分组成：

其中，在任一实施例中，醇酸树脂作为聚氨酯白漆的主要成分。在一具体实施例中选用油度≤40％的大豆油或椰子油改性的短油度醇酸树脂，主要是因为此类型树脂在韧性，硬度，附着力，施工性、装饰性等性能方面都有良好的表现且综合性能优异。

在任一实施例中，钛白粉和荧光增白剂分别为金红石型钛白粉和2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩。金红石型钛白粉用于聚氨酯白漆中确保聚氨酯白漆具有良好的遮盖力和耐候性；将金红石型钛白粉与荧光增白剂共同研磨形成钛白浆再与其他组分调和时，有利于提高聚氨酯白漆的白度，金红石型钛白粉与荧光增白剂一起研磨为本发明实施的关键点。在一具体实施例中，荧光增白剂的量为聚氨酯白漆总重量的0.1％～0.5％，当荧光增白剂含量低于0.1％时，与钛白粉研磨后达不到增白的效果，而当荧光增白剂含量高于0.5％时，与钛白粉研磨后，在聚氨酯白漆中容易析出，造成聚氨酯白漆出现颗粒状物质，影响油漆的光滑和涂刷效果。

在任一实施例中，分散剂为不饱和多元羧酸聚合物。不饱和多元羧酸在组分中，能够很好的分散钛白粉，使得钛白粉在涂料中保持均匀、稳定状态。在一具体实施例中，分散剂采用不饱和羧酸聚合物，不饱和多元羧酸聚合物可以使钛白粉在涂料中的得到更好的润湿及分散，使得钛白粉均匀稳定的分散于涂料中，且长期放置不会絮凝，从而提高涂料在涂刷过程中的表面光滑性。

在任一实施例中，消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂。聚硅氧烷类消泡剂具有表面张力低，非常容易进入泡沫体系，破泡迅速，添加量少，不易引起浑浊，且脱泡能力好，可快速将微泡带至表面等特点，在二氧化硅粒子的加强作用下，两者产生协同作用，产生良好的消泡效果。在一具体实施例中，可以使用聚丙烯酸酯类消泡剂替代聚硅烷类消泡剂。

在任一实施例中，丙二醇甲醚醋酸酯作为性能优良的低毒高级溶剂，对极性和非极性的物质均具有很强的溶解能力，而醋酸丁酯则是良好的稀释剂。在具体实施例中无论是丙二醇甲醚醋酸酯还是醋酸丁酯均作为涂料中的溶剂，有效调整涂料的粘稠度和控制涂料在施工过程中的挥发速度，避免施工时溶剂挥发过慢或过快带来的涂膜缺陷。

在任一实施例中，消光粉为二氧化硅类消光粉，二氧化硅类消光粉消光性强，且光泽均匀、柔和，透明度性佳，手感柔滑，可以给用户带来良好的视觉及触觉感受。

在任一实施例中，防沉剂为聚酰胺蜡，该聚酰胺蜡具有优异的触变性和防流挂性能，且有良好的贮存稳定性，能够在涂料中形成立体网络结构，可以阻止哑粉的沉淀，避免消光不均匀的发生，还能提高涂料的触变性。在一具体实施例中，还可以使用膨润土、气相二氧化硅替代聚酰胺蜡作为防沉剂。

在任一实施例中，流平剂为有机硅类流平剂，流平剂与消泡剂配合使用时，能够保证本发明实施例提供的聚氨酯白漆涂料施工时不产生气泡且流平良好并可带来良好的手感。在一具体实施例中，可以使用丙烯酸聚合物替代有机硅类作为流平剂。

相应地，在上述本发明实施例聚氨酯白漆配方的基础上，本发明实施例还提供了该聚氨酯白漆的制备方法。在一实施例中，该聚氨酯白漆的制备方法具体包含如下步骤：

步骤S01：按照上述聚氨酯白漆配方分别称取各组分；

步骤S02：将称取的醇酸树脂、分散剂、消泡剂、钛白粉、荧光增白剂、丙二醇甲醚醋酸酯及醋酸丁酯组分进行混料处理，然后进行研磨处理；

步骤S03：将步骤S02中研磨后的物料与消光粉、防沉剂及流平剂进行混料处理。

具体地，上述步骤S01称取的聚氨酯白漆配方组分如上文所述聚氨酯白漆的配方组分，出于节约篇幅考虑，在此不再赘述。

上述步骤S02中，为了使得混料处理均一、体系稳定，加入醇酸树脂后，可采用在60～80rpm/min的搅拌速度下，逐步加入分散剂、消泡剂，然后进行混料处理10～15min，随后提高搅拌速度至200～300rpm/min，再逐步加入钛白粉、荧光增白剂、丙二醇甲醚醋酸酯及醋酸丁酯，待上述组分加入完毕，继续保持200～300rpm/min的搅拌速度，分散10～15min。

上述步骤S02中，为了形成钛白浆，应当控制钛白粉与荧光增白剂一起混合研磨，这样形成的钛白浆，才能够起到明显增白的效果。

上述步骤S02中，在砂磨机上进行研磨，控制物料细度≤15um，以缩短后续操作的时间，保证制作的涂料不存在粗粒。

上述步骤S03中，将获得的细度≤15um的物料继续以200～300rpm/min的速度搅拌，然后加入消光粉，分散10～15min，控制物料细度≤25um，然后逐步加入防沉剂、流平剂，调整搅拌速度为80～100rpm/min，继续搅拌10～15min。

上述步骤S01～S03只需要在室温中进行，控制钛白粉和荧光增白粉一起研磨成钛白浆，获得的钛白浆料再与其他组分进行调和，这样的工艺操作顺序，使获得的聚氨酯白漆的白度明显提高，达到本发明实施例所要实现的目标。

对应地，本发明实施例提供的聚氨酯白漆具有白度好，附着力好，装饰性强等特点，可直接应用于木器、金属及家具表面。

以下通过多个实施例来举例说明上述聚氨酯白漆及其制备方法。

实施例1

一种聚氨酯白漆及其制备方法。其中，聚氨酯白漆由如下重量的组分构成：

该聚氨酯白漆的制备方法包括如下步骤：

步骤S01，按照实施例1提供的各组分的重量，向制造缸中加入称取的大豆油醇酸树脂，在60rpm/min的搅拌速度下，逐步加入不饱和羧酸聚合物、2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩，继续搅拌10min；

步骤S02，提高搅拌速度为200rpm/min，逐步加入金红石型钛白粉、2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯，保持200rpm/min的速度继续搅拌分散10min，然后在砂磨机上研磨，控制研磨细度，使得研磨后的物料细度≤15um；

步骤S03，继续在200rpm/min的速度下搅拌研磨后的物料，然后加入二氧化硅消光粉，分散10min，然后控制物料细度≤25um，如细度没有达到要求，则继续分散直至细度≤25um时，再进行下一步操作，逐步加入聚酰胺蜡、丙烯酸聚合物，调整搅拌速度为80rpm/min，继续搅拌10min，即可制成聚氨酯白漆。

对比例1

按照实施例1的配方组分称取除荧光增白剂的各组分，并按照实施例的制备方法制备空白对照例1的聚氨酯白漆。

实施例2

一种聚氨酯白漆及其制备方法。其中，聚氨酯白漆由如下重量的组分构成：

该聚氨酯白漆的制备方法包括如下步骤：

步骤S01，按照实施例1提供的各组分的重量，向制造缸中加入称取的大豆油醇酸树脂，在70rpm/min的搅拌速度下，逐步加入不饱和羧酸聚合物、2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩，继续搅拌15min；

步骤S02，提高搅拌速度为300rpm/min，逐步加入金红石型钛白粉、2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯，保持300rpm/min的速度继续搅拌分散12min，然后在砂磨机上研磨，控制研磨细度，使得研磨后的物料细度≤15um；

步骤S03，继续在200rpm/min的速度下搅拌研磨后的物料，然后加入二氧化硅消光粉，分散15min，然后控制物料细度≤25um，如细度没有达到要求则继续分散直至细度≤25um时再进行下一步操作，逐步加入聚酰胺蜡、丙烯酸聚合物，调整搅拌速度为90rpm/min，继续搅拌14min，即可制成聚氨酯白漆。

对比例2

按照实施例2的配方组分称取除荧光增白剂的各组分，并按照实施例2的制备方法制备空白对照例2的聚氨酯白漆。

实施例3

一种聚氨酯白漆及其制备方法。其中，聚氨酯白漆由如下重量的组分构成：

该聚氨酯白漆的制备方法包括如下步骤：

步骤S01，按照实施例1提供的各组分的重量，向制造缸中加入称取的大豆油醇酸树脂，在80rpm/min的搅拌速度下，逐步加入不饱和羧酸聚合物、2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩，继续搅拌12min；

步骤S02，提高搅拌速度为200rpm/min，逐步加入金红石型钛白粉、2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯，保持200rpm/min的速度继续搅拌分散15min，然后在砂磨机上研磨，控制研磨细度，使得研磨后的物料细度≤15um；

步骤S03，继续在300rpm/min的速度下搅拌研磨后的物料，然后加入二氧化硅消光粉，分散12min，然后控制物料细度≤25um，如细度没有达到要求，则继续分散直至细度≤25um时，再进行下一步操作，逐步加入聚酰胺蜡、丙烯酸聚合物，调整搅拌速度为100rpm/min，继续搅拌15min，即可制成聚氨酯白漆。

对比例3

按照实施例3的配方组分称取除荧光增白剂的各组分，并按照实施例3的制备方法制备空白对照例3的聚氨酯白漆。

为了验证本发明提供的实施例1～3相对于对比例1～3所制备的聚氨酯白漆的增白效果，利用色差仪以对比例1～3的聚氨酯白漆为基准对实施例1～3提供的聚氨酯白漆进行相关测试，测试结果如表1所示。

表1实施例1～3相对于对比例1～3色差测试结果

序号	ΔL	Δa	Δb
				实施例1相对于对比例1	+0.68	+0.02	-2.54
实施例2相对于对比例2	+0.47	-0.01	-1.17
				实施例3相对于对比例3	+0.52	+0.01	-2.24

(具体说明：表1中，ΔL+表示偏白、ΔL-表示偏黑；Δa+表示偏红、Δa-表示偏绿；Δb+表示偏黄、Δb-表示偏蓝。)

从上表1中可知，上述实施例1～3制备的聚氨酯白漆相对于对比例1～3，ΔL均为正值，说明添加荧光增白剂后能够明显增白；Δa均趋近于0，说明色相没有向红或向绿迁移；Δb均为负值，说明色相向蓝迁移，这样视觉上显得更白。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种白漆，其特征在于，所述白漆由以下重量百分比的配方组分组成：

其中，所述醇酸树脂为油度≤40％的大豆油或椰子油改性的短油度醇酸树脂；所述钛白粉为金红石型钛白粉；所述荧光增白剂为2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩。

2.如权利要求1所述的白漆，其特征在于，所述分散剂为不饱和多元羧酸聚合物、改性聚氨酯中的至少一种。

3.如权利要求1所述的白漆，其特征在于，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、聚丙烯酸酯类中的至少一种。

4.如权利要求1所述的白漆，其特征在于，所述消光粉为二氧化硅。

5.如权利要求1所述的白漆，其特征在于，所述防沉剂为聚酰胺蜡浆料、有机膨润土、气相二氧化硅中的至少一种，所述流平剂为丙烯酸聚合物流平剂、有机硅类流平剂中的至少一种。

6.一种白漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照权利要求1～5任一所述的白漆配方分别称取各组分；

将称取的所述醇酸树脂、分散剂、消泡剂、钛白粉、荧光增白剂、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯进行混料处理，然后研磨，控制研磨后的物料细度≤15um；

将所述研磨后的物料与所述称取的消光粉、防沉剂、流平剂进行混料处理。

7.如权利要求1～5任一项所述的白漆或由权利要求6所述的白漆的制备方法制备的白漆在木器、金属中的应用。