CN105385322A - 一种环保型防护涂料的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明是一种环保型防护涂料的制备方法及其应用，制备步骤包括：将水性聚氨酯分散体和润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机剪切分散；然后加入二氧化硅制品，混合搅拌均匀后超声分散1～3h；将消泡剂和流平剂加入到反应完的烧杯中混合搅拌，静置1-5h；在真空干燥箱除去部分水分。应用是用该环保型防护涂料喷涂在透明件表面得到可剥离防护涂层，喷涂时，喷涂2～3道，每道间隔时间20～30min，喷涂完毕待表面形成均匀、平整的膜层后，将其放入到烘箱中加热3～5h或室温放置48～72h。

Description

一种环保型防护涂料的制备方法及其应用

技术领域

本发明是一种环保型防护涂料的制备方法及其应用，属于化学涂层的制备技术领域。

背景技术

透明件(包括飞机、汽车和动车透明件)在制造、加工、运输及装配过程中为防止表面被损伤，通常需采取防护措施。透明件表面的防护材质一般采用牛皮纸、PE膜、静电吸附膜或无尘布。保护纸表面需要刷涂淀粉胶，然后贴覆在有机玻璃表面进行防护，优点是操作不损伤透明件，缺点是剥离后有透明件表面残留淀粉胶不易清理；PE膜贴合透明件表面剥离后有残胶，不易清理，贴合时间长对透明件光学有影响；静电吸附膜的优点是通过静电吸附能与透明件很好贴覆，缺点是透明件长时间放置后，静电吸附膜容易脱落；镀有导电膜的透明件需用胶带将无尘布粘贴在其表面，在起到有效防护的同时，装配过程中无尘布容易脱落，给操作带来不便。涂装可剥离防护涂层是目前解决该问题最有效、最经济的方法。

可剥离防护涂料作为防护涂料，其特点是方便涂覆、容易剥离，在欧美国家已被用于武器装备、汽车以及光学镜头的保护。目前，国外对飞机透明件表面防护已使用可剥离涂层，而国内在飞机透明件上使用的可剥离防护涂层情况还未见相关报道。

发明内容

本发明针对上述现有技术的状况而设计提供了一种一种环保型防护涂料的制备方法及其应用，其目的是在透明件表面成型出具有耐刮伤性、耐环境性能的可剥离环保型防护涂层。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明技术方案提供了一种环保型防护涂料的制备方法，其特征在于：该制备方法的步骤如下：

(1)将离子型脂肪族聚氨酯分散体100～200g和10～25g的润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机在2000～3000rmp条件下剪切分散1.5～3h；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入3～6g经过硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅，混合搅拌均匀后超声分散1～3h；

(3)在步骤(2)得到的混合物中加入0.5～1.2g的消泡剂和0.5～1.5g的流平剂，混合搅拌10～30min后静置1-5h；

(4)将步骤(3)得到的混合物在真空干燥箱中除去水分，真空干燥箱的温度为30～40℃，得到该种环保型防护涂料并待用；；

所述的润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐、离子型表面活性剂中的一种或两种的混合物；

所述的纳米级二氧化硅是以正硅酸乙酯为原料，用硅烷偶联剂，采用溶胶‐凝胶法制备而成；

所述的消泡剂为乳液型聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或两种的混合物；

所述的流平剂为聚酯改性有机硅流平剂、聚醚改性有机硅中的一种或两种的混合物。

本发明技术方案还提供了一种采用所述的环保型防护涂料在透明件表面喷涂防护涂层的方法，该方法是在透明件表面喷涂2～3遍该环保型防护涂料，每一遍间隔时间为20～30min，待透明件表面形成均匀、平整的膜层后，将透明件置于50～60℃烘箱中3～5h或室温条件放置48～72h，透明件表面即可形成可剥离的防护涂层；

所述透明件是指飞机有机玻璃透明件、飞机有机玻璃镀膜透明件、汽车有机玻璃车窗、直升机有机和无机玻璃透明件。

本发明具备如下有益效果：

1.本发明为一种透明件用环保型可剥离防护涂层，该涂层不含有任何有机溶剂，环保、无污染、常温干燥快、施工方便并具有良好的可剥离性和抗划伤性能。

2.将本发明制备的环保型防护涂料施加到透明件表面形成防护膜，剥离后涂层对透明件的光学性能、力学性能没有影响，涂层剥离后透明件表面没有任何残留或“白影”。

3.制备的环保型防护涂层还具有优异的耐湿热、耐高温、耐低温、高低温冲击、耐盐雾性能，并且涂层经过以上耐环境性能剥离后透明件的光学性能没有变化。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

实施例1

制备该种环保型防护涂料的方法的步骤如下：

(1)将离子型脂肪族聚氨酯分散体100g和10g的润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机在2000rmp条件下剪切分散3h；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入2g经过硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅，混合搅拌均匀后超声分散1h；

(3)在步骤(2)得到的混合物中加入0.6g的消泡剂和0.8g的流平剂，混合搅拌15min后静置2h；

(4)将步骤(3)得到的混合物在真空干燥箱中除去水分，真空干燥箱的温度为40℃，得到粘度使用的该种环保型防护涂料并待用；

所述的润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐、离子型表面活性剂中的一种或两种的混合物；

所述的纳米级二氧化硅是以正硅酸乙酯为原料，用硅烷偶联剂，采用溶胶‐凝胶法制备而成；

所述的消泡剂为乳液型聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或两种的混合物；

(5)将制得的涂料通过喷涂的方法涂覆到飞机有机玻璃透明件试样表面，喷涂2道，每道间隔时间30min，喷涂完毕待表面形成均匀、平整的膜层后，将其室温条件放置48h，在飞机有机玻璃透明件试样表面得到可剥离防护涂层。

实施例2

制备该种环保型防护涂料的方法的步骤如下：

(1)将离子型脂肪族聚氨酯分散体120g和15g的润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机在2500rmp条件下剪切分散2h；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入3g经过硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅，混合搅拌均匀后超声分散1.5h；

(3)在步骤(2)得到的混合物中加入0.85g的消泡剂和0.9g的流平剂，混合搅拌15min后静置3h；

(4)将步骤(3)得到的混合物在真空干燥箱中除去水分，真空干燥箱的温度为40℃，得到粘度使用的该种环保型防护涂料并待用；

所述的润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐、离子型表面活性剂中的一种或两种的混合物；

所述的纳米级二氧化硅是以正硅酸乙酯为原料，用硅烷偶联剂，采用溶胶‐凝胶法制备而成；

所述的消泡剂为乳液型聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或两种的混合物；

(5)将制得的涂料通过喷涂的方法涂覆到飞机有机玻璃透明件试样表面，喷涂2道，每道间隔时间25min，喷涂完毕待表面形成均匀、平整的膜层后，将其室温条件放置48h，在飞机有机玻璃透明件试样表面得到可剥离防护涂层。

实施例3

制备该种环保型防护涂料的方法的步骤如下：

(1)将离子型脂肪族聚氨酯分散体150g和18g的润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机在3000rmp条件下剪切分散1.5h；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入4g经过硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅，混合搅拌均匀后超声分散2h；

(3)在步骤(2)得到的混合物中加入1.0g的消泡剂和1.2g的流平剂，混合搅拌20min后静置4h；

(4)将步骤(3)得到的混合物在真空干燥箱中除去水分，真空干燥箱的温度为40℃，得到粘度使用的该种环保型防护涂料并待用；

所述的润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐、离子型表面活性剂中的一种或两种的混合物；

所述的纳米级二氧化硅是以正硅酸乙酯为原料，用硅烷偶联剂，采用溶胶‐凝胶法制备而成；

所述的消泡剂为乳液型聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或两种的混合物；

(5)将制得的涂料通过喷涂的方法涂覆到汽车有机玻璃透明件试样表面，

喷涂3道，每道间隔时间20min，喷涂完毕待表面形成均匀、平整的膜层后，将其室温条件放置72h，在汽车有机玻璃透明件试样表面得到可剥离防护涂层。

实施例4

制备该种环保型防护涂料的方法的步骤如下：

(1)将离子型脂肪族聚氨酯分散体200g和25g的润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机在3000rmp条件下剪切分散2h；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入6g经过硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅，混合搅拌均匀后超声分散3h；

(3)在步骤(2)得到的混合物中加入1.2g的消泡剂和1.5g的流平剂，混合搅拌30min后静置5h；

(4)将步骤(3)得到的混合物在真空干燥箱中除去水分，真空干燥箱的温度为40℃，得到粘度使用的该种环保型防护涂料并待用；

所述的润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐、离子型表面活性剂中的一种或两种的混合物；

所述的纳米级二氧化硅是以正硅酸乙酯为原料，用硅烷偶联剂，采用溶胶‐凝胶法制备而成；

所述的消泡剂为乳液型聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或两种的混合物；

(5)将制得的涂料通过喷涂的方法涂覆到直升机无机透明件试样表面，喷涂2道，每道间隔时间25min，喷涂完毕待表面形成均匀、平整的膜层后，将其置于60℃烘箱中3h，在直升机无机玻璃透明件试样表面得到可剥离防护涂层。

透明件环保型可剥离防护涂层效果如下：

性能	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	测试方法
						可剥离性	完全剥离	完全剥离	完全剥离	完全剥离	GB/T 2791
附着力	＞7级	＞7级	＞7级	＞7级	GB/T 1720
						抗划伤性	通过	通过	通过	通过	GB/T 9279
耐高温测试	通过	通过	通过	通过	GJB 150.3A
						耐低温测试	通过	通过	通过	通过	GJB 150.4A
耐高低温冲击	通过	通过	通过	通过	GJB 150.5A
						耐湿热测试	通过	通过	通过	通过	GJB 150.9A
耐盐雾测试	通过	通过	通过	通过	GJB 150.11A

透明件在运输、装配以及存放过程中处于不同的环境条件，尤其是暴露在外场，透明件有可能将面临高湿热、大温差等恶劣环境，因此，耐环境性能是考核防护涂层的重要指标。该发明方法制备的防护涂层与现有的涂层相比在具有良好的可剥离性和抗划伤性的同时还具有优异的耐环境性能。

Claims (2)

1.一种环保型防护涂料的制备方法，其特征在于：该制备方法的步骤如下：

(1)将离子型脂肪族聚氨酯分散体100～200g和10～25g的润湿分散剂加入到烧杯中，采用高速剪切分散乳化机在2000～3000rmp条件下剪切分散1.5～3h；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入3～6g经过硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅，混合搅拌均匀后超声分散1～3h；

(3)在步骤(2)得到的混合物中加入0.5～1.2g的消泡剂和0.5～1.5g的流平剂，混合搅拌10～30min后静置1-5h；

(4)将步骤(3)得到的混合物在真空干燥箱中除去水分，真空干燥箱的温度为30～40℃，得到该种环保型防护涂料并待用；

所述的润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐、离子型表面活性剂中的一种或两种的混合物；

所述的纳米级二氧化硅是以正硅酸乙酯为原料，用硅烷偶联剂，采用溶胶‐凝胶法制备而成；

所述的消泡剂为乳液型聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的一种或两种的混合物；

所述的流平剂为聚酯改性有机硅流平剂、聚醚改性有机硅中的一种或两种的混合物。

2.一种权利要求1所述的环保型防护涂料的应用，其特征在于：所述应用是指采用该环保型防护涂料在透明件表面喷涂防护涂层，喷涂方法如下：

在透明件表面喷涂2～3遍该环保型防护涂料，每一遍间隔时间为20～30min，待透明件表面形成均匀、平整的膜层后，将透明件置于50～60℃烘箱中3～5h或室温条件放置48～72h，透明件表面即可形成可剥离的防护涂层；

所述透明件是指飞机有机玻璃透明件、飞机有机玻璃镀膜透明件、汽车有机玻璃车窗、直升机有机和无机玻璃透明件。