CN105802472A - 一种水性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性聚氨酯涂料及其制备方法，该涂料由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为100：7‑12，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；所述的甲组分由一定比例的硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、成膜助剂和颜填料为原料制备而成。其步骤方法是：1)按照配比称各原料；2)将树脂类乳液混合均匀，得到混合乳液；3)将剩余的原料依次加入混合乳液中，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；4)称取甲组分和乙组分；5)将甲组分和乙组分混合均匀即可。该涂料具有多种优异的性能，克服了传统水性涂料的不足。其制备方法简单，操作方便。

Description

一种水性聚氨酯涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于精细化工涂料技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

水性涂料由水性树脂、助剂、颜填料等组成，属于环境友好型涂料。但是目前国内水性涂料普遍存在不少问题，如乳液稳定性、耐磨性、耐水性、耐洗刷性、耐化学性等都有待突破。作为当前最理想的水性涂料—水性聚氨酯涂料，由于国内开发利用历史较晚，特别是应用于水性木器漆、水性金属面漆等领域中；其耐化性、耐水性、以及耐磨性等综合性能，都较国外产品相差很远。为改善水性双组份聚氨酯涂料的综合性能，就必须对配方水性树脂进行复配或改性，但是水性树脂的复配往往造成相容性不好、涂料耐水性差、硬度低等问题；所以选择复配水性树脂是一大难点。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种水性聚氨酯涂料及其制备方法，该涂料储存稳定性和柔韧性好，附着力大，硬度高，而且具有良好的耐冲击性、耐水性、耐盐水性、耐盐雾性、耐人工老化性、耐洗刷性和耐酒精性。

该制备方法简单，操作方便，制备成本低廉。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种水性聚氨酯涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为100：7-12，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

所述的阴离子水性氟碳树脂为南通生达化工有限公司生产的产品，型号为SD-568。

所述的阴离子水性环氧树脂为梁山天佳化工有限公司的产品，型号为TJ157-70和/或TJ153-70。

所述的硅丙乳液为南通生达化工有限公司的产品，型号为SD-528。

所述的分散剂为BYK-184分散剂，所述的消泡剂为BYK-036消泡剂，所述的流平剂为FM-307流平剂，所述的增稠剂为罗门哈斯RM-8W增稠剂，所述的防划伤助剂为道康宁DC-51防划伤助剂，所述的防腐剂为罗门哈斯KATHONLXE防腐剂，所述的助成膜剂为丙二醇二甲醚和异丙醇中的一种，或者两种的组合。

所述的颜填料为钛白粉、三聚磷酸铝、炭黑、柠檬铬黄、超细滑石粉、超细硫酸钡、超细云母粉、硅石灰粉中的任意一种，或者任意几种的组合。

所述的乙组分为德国拜耳公司产品，型号为3100。

一种水性聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)按照上述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、成膜助剂和颜填料；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、成膜助剂和颜填料依次加入混合乳液中，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照上述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

本发明制备的涂料储存稳定性，干燥成膜后，其柔韧性好，附着力大，硬度高，而且具有良好的耐冲击性、耐水性、耐盐水性、耐盐雾性、耐人工老化性、耐洗刷性和耐酒精性，因此，该涂料具有节省资源、无污染、安全可靠和防护性好等优点，用于水性木器涂料、水性金属涂料、水性塑胶涂料及其他各种涂料。

具体实施方式

实施例1-5所用的原料来源如下：

硅丙乳液为南通生达化工有限公司的产品，型号为SD-528。

阴离子水性氟碳树脂为梁山天佳化工有限公司的产品，型号为TJ157-70和/或TJ153-70。

阴离子水性氟碳树脂为南通生达化工有限公司生产的产品，型号为SD-568。

分散剂为德国毕克公司生产的产品，型号为BYK-184。

消泡剂为德国毕克公司生产的产品，型号为BYK-036。

流平剂为德国毕克公司生产的产品，型号为BYK-307。

增稠剂为美国罗门哈斯公司生产的产品，型号为RM-8W。

防腐剂为美国罗门哈斯公司生产的产品，型号为KATHONLXE。

防划伤助剂为道康宁公司生产的产品，型号为DC-51。

自乳化型异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司生产的产品，型号为3100。

实施例1

一种水性聚氨酯涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为100.4：11，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

上述水性聚氨酯涂料的制备方法，其步骤：

1)按照上述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、丙二醇二甲醚、钛白粉、硅石灰粉和超细滑石粉；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀(转速600r/min，搅拌10min)，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、丙二醇二甲醚、钛白粉、硅石灰粉和滑石粉依次加入混合乳液中，再置于分散机(转速1000r/min，搅拌20min)中进行分散，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照上述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。

实施例2

一种水性聚氨酯涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为92.5：8，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

上述水性聚氨酯涂料的制备方法，其步骤：

1)按照上述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、丙二醇二甲醚、三聚磷酸铝、钛白粉和云母粉；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀(转速600r/min，搅拌10min)，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、丙二醇二甲醚、三聚磷酸铝、钛白粉和云母粉依次加入混合乳液中，再置于分散机(转速1000r/min，搅拌20min)中进行分散，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照上述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。

实施例3

一种水性聚氨酯涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为99.9：8，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

上述水性聚氨酯涂料的制备方法，其步骤：

1)按照上述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、三聚磷酸铝、钛白粉、超细云母粉和超细硫酸钡；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀(转速600r/min，搅拌10min)，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、三聚磷酸铝、钛白粉、超细云母粉和超细硫酸钡依次加入混合乳液中，再置于分散机(转速1000r/min，搅拌20min)中进行分散，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照上述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。

实施例4

一种水性聚氨酯涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为100：10，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

上述水性聚氨酯涂料的制备方法，其步骤：

1)按照上述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、丙二醇二甲醚、钛白粉、超细硫酸钡和超细云母粉；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀(转速600r/min，搅拌10min)，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、丙二醇二甲醚、钛白粉、超细硫酸钡和超细云母粉依次加入混合乳液中，再置于分散机(转速1000r/min，搅拌20min)中进行分散，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照上述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。

实施例5

一种水性聚氨酯涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为102.7：9，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

上述水性聚氨酯涂料的制备方法，其步骤：

1)按照上述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、丙二醇二甲醚、钛白粉、超细滑石粉和超细云母粉；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀(转速600r/min，搅拌10min)，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、异丙醇、丙二醇二甲醚、钛白粉、超细滑石粉和超细云母粉依次加入混合乳液中，再置于分散机(转速1000r/min，搅拌20min)中进行分散，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照上述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。

将实施例1-5制备的水性聚硅氧烷树脂进行检测，检测标准如下：附着力，GB/T6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》；耐冲击，GB/T1732—1993漆膜耐冲击测定法；硬度，GB/T6739—2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度；耐水性，GB/T1733—1993漆膜耐水性测定法；耐酒精性，GB/T11547-2008塑料耐液体化学试剂性能的测定；耐盐雾性，GB/T1771—2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定；耐盐水性，GB/T10834-2008船舶漆耐盐水性的测定盐水和热盐水浸；柔韧性，GB/T1731—1993漆膜柔韧性测定法；耐人工老化，色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露；耐洗刷性，GB/T9266—2009建筑涂料涂层耐洗刷性的测定；储存稳定性，GB/T11175—2002(合成树脂乳液试验方法)；耐冻融循环GB/T11175—2002(合成树脂乳液试验方法)。

测试结果如下表所示：

Claims (8)

1.一种水性聚氨酯涂料，其特征在于由甲组分和乙组分组成，甲组分与乙组分的质量比为100：7-12，乙组分为自乳化型异氰酸酯固化剂；

所述的甲组分由以下重量份的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述的阴离子水性氟碳树脂为南通生达化工有限公司生产的产品，型号为SD-568。

3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述的阴离子水性环氧树脂为梁山天佳化工有限公司的产品，型号为TJ157-70和/或TJ153-70。

4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述的硅丙乳液为南通生达化工有限公司的产品，型号为SD-528。

5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述的分散剂为BYK-184分散剂，所述的消泡剂为BYK-036消泡剂，所述的流平剂为FM-307流平剂，所述的增稠剂为罗门哈斯RM-8W增稠剂，所述的防划伤助剂为道康宁DC-51防划伤助剂，所述的防腐剂为罗门哈斯KATHONLXE防腐剂，所述的助成膜剂为丙二醇二甲醚和异丙醇中的一种，或者两种的组合。

6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述的颜填料为钛白粉、三聚磷酸铝、炭黑、柠檬铬黄、超细滑石粉、超细硫酸钡、超细云母粉、硅石灰粉中的任意一种，或者任意几种的组合。

7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述的乙组分为德国拜耳公司产品，型号为3100。

8.一种权利要求1所述的水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)按照权利要求1所述的配比称取硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂、阴离子水性环氧树脂、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、成膜助剂和颜填料；

2)将硅丙乳液、阴离子水性氟碳树脂和阴离子水性环氧树脂混合均匀，得到混合乳液；

3)将分散剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、增稠剂、防划伤助剂、成膜助剂和颜填料依次加入混合乳液中，分散均匀后进行研磨，研磨至细度小于30微米，得到甲组分；

4)按照权利要求1所述的配比称取甲组分和乙组分；

5)将甲组分和乙组分混合均匀，制得水性聚氨酯涂料。