CN105713496A - 一种水性双组份超耐磨哑光色漆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性双组份超耐磨哑光色漆的制备方法，由甲乙两组分组成，甲乙组分的OH与NCO摩尔配比为：1:1.0～1.5；甲组分由含羟基的水性树脂、SMA树脂、PMMA微球、水性色浆、助剂和水组成；乙组分为水性聚氨酯固化剂；本发明制得的水性双组份超耐磨哑光色漆，其漆膜具有优异的耐高温性、超耐磨性、耐水性、耐候性和化学稳定性，提高漆膜表面的质感性和丰满度，良好的柔韧性和滑爽手感性，极好的消光效果而不影响漆膜的纹理感和鲜艳度；低VOC、不含重金属，环保；广泛用于要求耐高温、耐磨抗划伤性高、具有哑光效果的基材表面涂装与保护，如水性地板漆、水性高档木器漆、水性塑胶漆、水性手机漆和水性工业漆。

Description

一种水性双组份超耐磨哑光色漆的制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性双组份哑光色漆的制备方法，尤其涉及到一种水性双组份超耐磨哑光色漆，属于水性漆技术领域。

背景技术

随著人们生活品位的提升和对健康的高度关注，未来的家庭装饰和家具涂料市场必定是水性漆的天下。据统计，2008年我国木器涂料的产量约为80万吨，2010年，中国木器涂料产量合计为106万吨，其中聚氨酯涂料比例最高，约为70％，其中水性木器漆仅占10％左右。但是水性木器漆与油性漆相比，突出的缺点是漆膜硬度、丰满度、光泽、耐温性、耐水性、耐磨抗划性低，不能满足现代家装的品位要求。

CN102533077A公开了一种双组分水性聚氨酯高耐磨哑光涂料及其制备方法，该涂料包含A、B两组分，A组分以丙烯酸树脂分散体为基本组分，添加去离子水、润湿剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、消光剂、流平剂、成膜助剂及耐磨助剂分散制备而成，B组分为脂肪族多异氰酸酯；其中耐磨助剂为水性蜡乳液，消光剂为改性的二氧化硅如德固赛公司OK500消光粉；该发明提供一种低VOC、光泽低、附着力好、耐磨、耐腐蚀的水性哑光涂料，与水性或溶剂型环氧树脂地坪涂料及聚氨酯地坪涂料均具有很好的结合性；该水性哑光涂料具有消光剂添加量低、贮存稳定的特点，能够有效降低涂层体系的光泽，提高涂装体系的综合性能。

CN102925043A公开了一种水性双组份地板漆及其制备方法，由甲、乙组份组成，所述甲组份包含：水性聚丙烯酸酯乳液65～75％、流平剂0.1～0.3％、表面活性剂0.1～0.4％、其他抗刮剂为0.1～0.3％、消泡剂0.5～1.2％、成膜助剂3～5％、抗刮蜡为1～2％、增稠剂0.5～1％、去离子水或纯净水4～23％；所述乙组份为水分散型聚二异氰酸酯8～10％；其中耐磨助剂为为马来酸酐改性聚丙烯蜡乳液和聚醚改性聚二甲基硅氧烷类抗刮剂。

CN101445695B公开了一种高硬度耐磨双组分水性木器漆及其制备方法，组分1为含羟基组分，包括：去离子水1～20份，树脂60～80份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.3～1.0份、消泡剂0.03～0.3份、纳米SiO20.5～1.0份、玻璃粉浆10～20份、消光剂0～3.0份、成膜助剂1.0～3.0份、蜡助剂0.3～1份、流变剂0.01～1.0份；组分2为含异氰酸酯组分，包括：PMP10～30份、固化剂60～90份；该发明具有下述优点：漆膜具有更高的漆膜硬度和耐磨性，漆膜具有更突出的耐热性，更好的耐沾污性和耐化学性；其中耐磨助剂为玻璃粉和聚乙烯蜡。

上述专利中所用消光粉为二氧化硅类，耐磨助剂为各种蜡乳液、玻璃粉和聚醚改性硅氧烷聚合物，但添加二氧化硅类消光剂和玻璃粉，制成的哑光漆涂膜脆性差，容易引起涂料性能下降如沉淀影响贮存稳定性，涂层耐抛光性差，涂膜的透明度下降等缺陷。另外工作生活中热水壶(杯)、烟头对涂膜的破坏性大，因此对涂膜的耐温性要求高。

发明内容

为了解决上面所出现的技术缺陷，本发明采用SMA树脂和PMMA微球组成复合体系，赋予漆膜具有优异的耐磨性、耐高温性和消光效果。

其中SMA树脂是用由苯乙烯与马来酸酐的共聚而成的结晶聚合物，本发明选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的SMA树脂，其分子结构中含有刚性基团，具有很高的硬度和较高的玻璃化温度，能有效提高漆膜的耐温性、耐磨性、透明性和耐水性，同时SMA树脂有较高的极性，赋予其优异的相容性和附着力。

PMMA微球是一种光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球，具有粒径小(1～15μm)、单分散性好、比表面大、吸附性强、表面带有可反应基团的功能性微球，PMMA微球有精确的尺寸和极窄的粒径分布，机械强度高，具有优异的耐磨性、耐温性、耐候性、柔韧性和化学稳定性；光扩散型的PMMA微球在整个紫外光和可见光波长范围内几乎100％地反射光线，消光效果与气相法白炭黑相当，在水性体系中表现更佳，而且其消光效果不影响漆膜的透明性和鲜艳度。由于PMMA微球含有柔性的分子链段，为漆膜提供了优异的爽滑手感性，具有传统的白炭黑或蜡等消光剂无法获得的漆膜表面的质感性和丰满度。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种水性双组份超耐磨哑光色漆，由甲组分和乙组分组成，甲组分中的-OH与乙组分的-NCO摩尔配比为：OH:NCO＝1:1.0～1.5；所述的甲组分按重量百分比计，其组成为：含有羟基的水性树脂45％～70％、SMA树脂3％～8％、PMMA微球1％～6％、成膜助剂2％～6％、钛白粉3％～15％、填料0％～15％、水性色浆0.5％～10％、助剂0.5％～6.0％、余下为去离子水；所述的乙组分为水性聚氨酯固化剂。

其中，所述的含有羟基的水性树脂选用水性羟基丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性硅丙树脂、水性环氧树脂、水性有机硅树脂、水性氟改性丙烯酸树脂或水性聚酯树脂的一种或几种的组合。

所述的SMA树脂选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的苯乙烯与马来酸酐共聚树脂。

所述的PMMA微球选用粒径为3.5～15μm的光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球。

所述的水性色浆为细度≤10μm水性木器实色色浆、细度≤1nm的半透明安巴粉水性色浆、水性透铁色浆及水性纳米色浆。

所述的助剂至少包括消泡剂、基材润湿剂、分散剂、流平剂、增稠剂、pH调和剂及杀菌防霉剂的一种或几种的组合；所述的基材润湿剂选用聚醚改性硅氧烷共聚物、炔二醇类聚合物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或氟改性磷酸酯聚合物的一种或几种的组合。

所述的成膜助剂选用丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚或醇酯-12中的一种或几种的组合。

本发明提出一种水性双组份超耐磨哑光色漆的制备方法，其制备工艺，包括如下步骤：

a、在溶解釜中加入按配方量的SMA树脂，加热到60℃溶化，搅拌下加入氨水碱溶反应，加去离子水配制成固含量为20～30％、pH值8～9的水溶液，备用；

b、甲组分的制备：在分散桶中，按配方量加入去离子水、消泡剂、分散剂、钛白粉、填料，高速分散后，研磨至细度≤10μm后，按配方量加入PMMA微球，搅拌均匀后，加入配方量的含有羟基的水性树脂和步骤a中的SMA溶液，按颜色要求加入水性色浆，在低速下加入底材润湿剂、成膜助剂、流平剂，调好粘度和PH值为8～9，过滤包装即可；

c、配漆：在调漆桶内，加入已制好的甲组分，按OH:NCO摩尔配比为1:1.0～1.4加入乙组分水性聚氨酯固化剂，搅拌均匀活化30min，按规定的时间内涂刷完毕。

本发明制得的水性双组份超耐磨哑光色漆，其漆膜具有优异的耐高温性、超耐磨性、耐水性、耐候性和化学稳定性，提高漆膜表面的质感性和丰满度，良好的柔韧性和滑爽手感性，极好的消光效果而不影响漆膜的纹理感和鲜艳度；低VOC、不含重金属，环保，符合现代装修装饰材料的高性能要求；广泛用于要求耐高温、耐磨抗划伤性高、具有哑光效果的基材表面涂装与保护，如水性地板漆、水性高档木器漆、水性塑胶漆、水性手机漆、水性工业漆。

具体实施方式

实施例1：

各色水性双组份聚氨酯超耐磨哑光木器漆，其制备工艺包括如下步骤：

a、在溶解釜中加入6份的SMA1000固体，加热到60℃溶化，搅拌下加入0.5份氨水碱溶反应，加去12份离子水配制成固含量为30％、pH值8.5的水溶液，备用；

b、甲组分的制备：把8.4份去离子水加入分散桶中，依次加入杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、分散剂1.5份，钛白粉5份，高速分散后研磨至细度≤10μm，搅拌下加入4份PMMA微球粉，搅拌均匀后，中速下加入(40％固含量)水性羟基丙烯酸树脂58份和步骤a中的SMA溶液20份，按颜色要求加入水性色浆，在低速下加入流平剂0.2份、基材润湿剂0.2份、丙二醇丁醚3.2份，搅拌调节好粘度和pH值，过滤包装即可；

c配漆：在调漆桶内，加入已制好的甲组分，按OH:NCO＝1:1.3的摩尔配比加入乙组分水性聚氨酯固化剂BayhydurXP305，搅拌活化30min，在6h内涂刷完毕。

实施例2：

水性双组份聚酯超耐磨铝合金哑光黑漆，其制备工艺包括如下步骤：

a、在溶解釜中加入8份的SMA1000固体，加热到60℃溶化，搅拌下加入0.6份氨水碱溶反应，加去18.5份离子水配制成固含量为30％、pH值8.5的水溶液，备用；

b、甲组分的制备：把9.2份去离子水加入分散桶中，依次加入杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、分散剂0.5份，钛白粉3份，高速分散后研磨至细度≤10μm，在搅拌下加入5份PMMA微球粉，中速下加入(48％固含量)水性聚酯树脂53份和步骤a中的SMA溶液20份，搅拌均匀，加入水性碳黑色浆5份，低速下加入流平剂0.2份、基材润湿剂0.2份、丙二醇甲醚1份、丙二醇丁醚2.5份，搅拌调节好粘度和pH值，过滤包装即可；

c配漆：在调漆桶内，加入已制好的甲组分，按OH:NCO＝1:1.3的摩尔配比加入乙组分水性聚氨酯固化剂BayhydurXP2547，搅拌活化30min，在6h内涂刷完毕。

实施例3：

水性双组份丙烯酸改性聚酯超耐磨哑光镁合金宝蓝色手机漆，其制备工艺包括如下步骤：

a、在溶解釜中加入5.8份的SMA1440固体，加热到60℃溶化，搅拌下加入0.5份氨水碱溶反应，加去15.0份离子水配制成固含量为28％、pH值8.2的水溶液，备用；

b、甲组分的制备：把7.0份去离子水加入分散桶中，依次加入杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、分散剂1.2份，钛白粉6份，高速分散后研磨至细度≤10μm，在搅拌下加入4份PMMA微球粉，中速下加入(40％固含量)水性羟基丙烯酸树脂32份、(48％固含量)水性聚酯树脂25份和步骤a中的SMA溶液18份，搅拌均匀，加入PB15酞菁蓝水性色浆3份，在低速下加入流平剂0.2份、基材润湿剂0.2份、丙二醇甲醚1.5份、丙二醇丁醚1.5份，搅拌调节好粘度和pH值，过滤包装即可；

c配漆：在调漆桶内，加入已制好的甲组分，按OH:NCO＝1:1.3的摩尔配比加入乙组分水性聚氨酯固化剂BayhydurXP2547，搅拌活化30min，在6h内涂刷完毕。

按照相关国家标准，对本发明制得的水性双组份超耐磨哑光色漆的性能进行检测，测试结果如表1所示。

表1水性双组份超耐磨哑光色漆性能测试结果

备注：表1中透明性、抗划伤性、丰满度按1-5分级，5-表示最优，1-表示最差。

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：由甲组分和乙组分组成，甲组分中的-OH与乙组分的-NCO摩尔配比为：OH:NCO＝1:1.0～1.4；所述的甲组分按重量百分比计，其组成为：含有羟基的水性树脂45％～70％、SMA树脂3％～8％、PMMA微球1％～6％、成膜助剂2％～6％、钛白粉3％～15％、填料0％～15％、水性色浆0.5％～10％、助剂0.5％～6.0％、余下为去离子水；所述的乙组分为水性聚氨酯固化剂。

2.如权利要求1所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述的含有羟基的水性树脂选用水性羟基丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性硅丙树脂、水性环氧树脂、水性有机硅树脂、水性氟改性丙烯酸树脂或水性聚酯树脂的一种或几种的组合。

3.如权利要求1所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述的SMA树脂选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的苯乙烯与马来酸酐共聚树脂。

4.如权利要求1所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述的PMMA微球选用粒径为3.5～15μm的光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球。

5.如权利要求1所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述的水性色浆为细度≤10μm水性木器实色色浆、细度≤1nm的半透明安巴粉水性色浆、水性透铁色浆及水性纳米色浆。

6.如权利要求1所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述的助剂至少包括消泡剂、基材润湿剂、分散剂、流平剂、增稠剂、pH调和剂及杀菌防霉剂的一种或几种的组合；所述的基材润湿剂选用聚醚改性硅氧烷共聚物、炔二醇类聚合物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或氟改性磷酸酯聚合物的一种或几种的组合。

7.如权利要求1所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述的成膜助剂选用丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚或醇酯-12中的一种或几种的组合。

8.一种如权利要求1，5所述的一种水性双组份超耐磨哑光色漆，其特征在于：所述制备方法，包括如下步骤：

a、在溶解釜中加入按配方量的SMA树脂，加热到60℃溶化，搅拌下加入氨水碱溶反应，加去离子水配制成固含量为20～30％、pH值8～9的水溶液，备用；

b、甲组分的制备：在分散桶中，按配方量加入去离子水、消泡剂、分散剂、钛白粉、填料，高速分散后，研磨至细度≤10μm后，按配方量加入PMMA微球，搅拌均匀后，加入配方量的含有羟基的水性树脂和步骤a中的SMA溶液，按颜色要求加入水性色浆，在低速下加入底材润湿剂、成膜助剂、流平剂，调好粘度和PH值为8～9，过滤包装即可；

c、配漆：在调漆桶内，加入已制好的甲组分，按OH:NCO摩尔配比为1:1.0～1.4加入乙组分水性聚氨酯固化剂，搅拌均匀活化30min，按规定的时间内涂刷完毕。