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