CN107118671A - 低voc高硬度抗冲击地坪中涂水漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆及其制备方法，产品配方按重量百分比计如下：50‑60％水性高性能树脂、10‑15％的IPDA改性环氧固化剂、3‑8％的环保溶剂、8‑15％去离子水、3‑5％的水性纳米增硬助剂、4‑6％的抗刮伤增硬粉料、0.5‑1％的消泡剂、0.1‑0.5％的高效基材润湿剂、1‑2％的流平剂、0.5‑1％的抗碱杀菌剂、1‑2％的非离子聚氨酯增稠剂；其中，所述水性高性能树脂为水性聚氨酯分散体与多官能线性酚醛环氧乳液按照重量比1：2‑4的比例进行冷拼使用的混合树脂；所述环保溶剂为RPDE，本发明产品具有高硬度及抗冲击性能，更加环保。

Description

低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种低VOC高硬度抗冲击地坪中 涂水漆及其制备方法。

背景技术

随着环保法规和人们环保意识的增强，水性地坪涂料将会得到广 泛的应用，研究和开发水性地坪涂料具有很大的经济效益和社会效 益。水性地坪涂料具有与溶剂型地坪涂料相当的性能，现有水性地坪 涂料可以应用在制药、食品、医院、纺织、化工、电子等行业的生产 厂房、办公楼、仓库、实验室的地坪涂装，特别适用于一楼地面、地 下室、地下停车场和其它较为潮湿的环境。作为绿色环保产品，水性 地坪漆必然得到人们的认可和广泛使用。

水性地坪中涂漆做为整个水性地坪漆配套体系的中间部分，一方 面起到找平的作用，即原始地面通过找平使地面平整度达到一定的标 准；另一方面可以增加整个地坪漆涂层的厚度，增加整体涂膜硬度以 及抗冲击强度，中涂漆在整个配套体系中起着“承上启下”的关键作 用。可以说，中涂漆性能的优劣直接影响到整个地坪漆体系的“成败”。 若中涂漆硬度差，会直接导致当车辆驶过时漆膜出现不可恢复的印 痕；若中涂漆抗冲击差，会直接导致当重物落下时漆膜塌陷、开裂， 甚至会造成地坪漆大面积剥落、起皮等严重的漆膜弊病。尤其是以水 为稀释剂的地坪水漆，相比与溶剂型或无溶剂型油漆，更容易产生上述问题，所以，水性地坪中涂漆的研发显得至关重要。

地坪中涂水漆的研发主要存在以下技术难点：

1.一般水性树脂在交联时不够彻底，有一些活性物质未完全交 联，导致硬度较差，尤其与溶剂型同类产品相比，硬度较差。

2.一般水性中涂漆硬度与冲击性总是相对矛盾的两个性能，即硬 度高的产品发脆，造成抗冲击性较差；抗冲击好的产品漆膜韧性较高， 发软，使漆膜硬度无法达到要求。

3.一般水性地坪中涂漆同时含有少量的溶剂，造成VOC较高，无 法做到水漆宣传的环保理念。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的缺点，提供一种低VOC高硬 度抗冲击地坪中涂水漆及其制备方法，提高产品硬度及抗冲击性能， 更加环保。

本发明提供一种低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其配方按重 量百分比计如下：

50-60％水性高性能树脂、10-15％的IPDA改性环氧固化剂、3-8％ 的环保溶剂、8-15％去离子水、3-5％的水性纳米增硬助剂、4-6％的抗 刮伤增硬粉料、0.5-1％的消泡剂、0.1-0.5％的高效基材润湿剂、1-2％ 的流平剂、0.5-1％的抗碱杀菌剂、1-2％的非离子聚氨酯增稠剂；

其中，所述水性高性能树脂为水性聚氨酯分散体与多官能线性酚 醛环氧乳液按照重量比1：2-4的比例进行冷拼使用的混合树脂；所 述环保溶剂为RPDE。

进一步的，作为优选所述IPDA改性环氧固化剂为通过IPDA改性 的脂肪胺加成环氧固化剂。

进一步的，作为优选所述水性纳米增硬助剂为阿克苏诺贝尔化学 的WV33。

进一步的，作为优选所述抗刮伤增硬粉料为聚四氟乙烯改性的微 粉化聚乙烯蜡。

进一步的，作为优选所述消泡剂为不含气相二氧化硅的聚醚硅氧 烷共聚物溶液。

进一步的，作为优选所述高效基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

进一步的，作为优选所述流平剂为氟碳有机改性聚硅氧烷。

进一步的，作为优选所述抗碱杀菌剂为二溴氰基丙酰胺杀菌剂。

进一步的，作为优选所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂。

本发明还提供上述低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆的制备方 法，包括如下步骤：

按上述配比，在备料锅或备料缸中，加入准确计量的水性聚氨酯 分散体和多官能线性酚醛环氧乳液，置于高速分散机下，启动高速分 散机，600-800r/min搅拌下，均匀缓慢加入环保溶剂、去离子水、 水性纳米增硬助剂、消泡剂，搅拌2min；800-1000r/min搅拌下，加入高效基材润湿剂、流平剂、抗碱杀菌剂，搅拌5min； 1000-1200r/min搅拌下，加入抗刮伤增硬粉料，搅拌10min使细度 控制在15微米以下；700-800r/min搅拌下加入聚氨酯增稠剂，搅拌 15分钟，制成A组分；

按上述配比，在备料锅或备料缸中，加入准确计量的IPDA改性 环氧固化剂，置于高速分散机下，启动高速分散机，600-800r/min 搅拌下，均匀缓慢加入环保溶剂、消泡剂，制成B组分。

使用时按照A:B＝4:1的质量比现用现配，进行使用。

借由上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

1.选用环保溶剂RPDE，同时产品制备过程中使用的助剂均不含 有机硅、APEO等，制成低VOC产品，实现真正的环保，且能够有效 抑制细菌产生，同时对产生的细菌进行杀菌，在产品中使用RPDE后， 做为地坪漆在施工后，能够有效防止发霉，同时在产品储存过程中， 普通环氧地坪漆保质期一般为6个月，而加了RPDE后保质期一般可 以在15-18个月，极大增加产品保质期。

2.选用聚氨酯分散体和环氧乳液按照一定比例混合而成的水性 高性能 树脂，使产品既有环氧体系的硬度高、干燥速度快、附着力好等优点， 同时还有聚氨酯体系的抗冲击，耐溶剂等优点，在环氧乳液中加入一 定比例的聚氨酯分散体后，施工的地坪中涂漆，整个漆膜兼具环氧产 品的高硬度，以及聚氨酯体系的韧性。这样的中涂漆有着极好的抗压效果，一般的环氧中涂漆抗压强度在30兆帕左右，而通过混拼的方 式制成的中涂漆，抗压强度超过60兆帕，提高一倍。

3.选用水性纳米增硬助剂和抗刮伤增硬粉料，最大程度增加漆膜 硬度，此外纳米增硬助剂以及抗刮伤增硬粉两个原料本身不易润湿， 即两原料表面张力较大，用二者原料共同制成的产品，有极好的疏水 效果，即采用该两款材料制成的中涂漆，除了漆膜硬度高以外，还可 以有防水作用，做到了地坪防水涂料的效果。

4.选用通过IPDA改性的脂肪胺加成环氧固化剂，使产品具有优 良的力学性能、耐溶剂性能、耐磨耗性能，同时改性后的环氧固化剂 能够与环氧树脂反应更加完全，加入IPDA改性的脂肪胺加成环氧固 化剂后，由于其反应活性较高，故该产品同样适用在北方的冬季施工。 一般水性环氧地坪中涂漆的施工温度在10摄氏度以上，而本发明通 过选用该固化剂，施工温度可要求在-5摄氏度以上即可，极大增加 产品的适用性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实例,详细说明如下:

具体实施方式

本发明提供一种低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其配方按重 量百分比计如下：50-60％水性高性能树脂、10-15％的IPDA改性环氧 固化剂、3-8％的环保溶剂、8-15％去离子水、3-5％的水性纳米增硬助 剂、4-6％的抗刮伤增硬粉料、0.5-1％的消泡剂、0.1-0.5％的高效基材 润湿剂、1-2％的流平剂、0.5-1％的抗碱杀菌剂、1-2％的非离子聚氨酯增稠剂。

其中，所述水性高性能树脂为水性聚氨酯分散体与多官能线性酚 醛环氧乳液按照重量比1：2-4的比例进行冷拼使用的混合树脂。其 中水性聚氨酯分散体可为万华集团生产的6140乳液；多官能线性酚 醛环氧乳液可为亨斯迈化工的PZ 756/67树脂。该水性高性能树脂既 有环氧体系的硬度高、干燥速度快、附着力好等优点，同时还有聚氨 酯体系的抗冲击、耐溶剂等优点。

所述IPDA改性环氧固化剂为通过IPDA改性的脂肪胺加成环氧固 化剂，IPDA为万华集团的IPDA产品，该产品纯度为99.5％以上；未 改性的脂肪胺加成环氧固化剂可为新华树脂厂的703B固化剂。通过 IPDA改性的环氧固化剂具有优良的力学性能、耐溶剂性能、耐磨耗 性能，同时改性后的环氧固化剂能够与环氧树脂反应更加安全。

所述环保溶剂可为RPDE，例如为上海卓捷化工生产的RPDE。RPDE 为一种短碳链的二甲酯混合物,是新一代无毒可生物降解的“绿色” 溶剂，具有很高的安全性(高闪点,低挥发性)。

所述水性纳米增硬助剂为阿克苏诺贝尔化学的WV33，该产品能 够提高漆膜的硬度，耐磨性和表面光洁度，提高漆膜耐腐蚀性耐，耐 水性，改善漆膜附着力，提高漆膜防滑性，改善漆膜的导电性，提高 防静电性能，防止树脂乳液涂层粘连。

所述抗刮伤增硬粉料为AFCONA的6960，一支聚四氟乙烯(PTFE) 改性的微粉化聚乙烯蜡，该产品能够增加表面的硬度，提高抗粘连和 抗刮伤性能，一定程度上提高抗冲击性能。

所述消泡剂为迪高化学的842，一支不含气相二氧化硅的聚醚硅 氧烷共聚物溶液，产品零VOC且不含APEO。

所述高效基材润湿剂为迪高化学的WET250，一支聚醚硅氧烷共 聚物，该产品与环氧体系有很好的相容性，能够降低体系的表面张力， 增加中涂漆与底漆的附着力。

所述流平剂为AFCONA的3034，一支氟碳有机改性聚硅氧烷，该 流平剂能够进一步提高常规有机硅助剂在防缩孔、润湿基材和流平方 面的功能。

所述抗碱杀菌剂为索尔的DB20，一支二溴氰基丙酰胺杀菌剂， 该助剂一方面能够控制水性体系产品中细菌的滋生，同时可以在成膜 后持续发挥作用，起到抗碱作用。

所述增稠剂为迪高化学的3060，非离子聚氨酯缔合型增稠剂， 以提供最佳的中、高剪切粘度，达到最佳的储存稳定性、施工性等。

本发明的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆为绿色环保型产品， 具有硬度高、“防水、防油、防污”、低VOC、抗冲击性能好，易施工 等优点，极具发展前景。

上述低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆制备方法如下：

按上述配比，在备料锅或备料缸中，加入准确计量的水性聚氨酯 分散体和水性环氧乳液，置于高速分散机下，启动高速分散机， 600-800r/min搅拌下，均匀缓慢加入环保溶剂、去离子水、水性纳 米增硬助剂、消泡剂，搅拌2min。800-1000r/min搅拌下，加入高 效基材润湿剂、流平剂、抗碱杀菌剂，搅拌5min。1000-1200r/min 搅拌下，加入抗刮伤增硬粉料，搅拌10min使细度控制在15微米以 下。700-800r/min搅拌下加入聚氨酯增稠剂。搅拌15分钟，制成A 组分。

按上述配比，在备料锅或备料缸中，加入准确计量的IPDA改性 水性环氧固化剂，置于高速分散机下，启动高速分散机，600-800 r/min搅拌下，均匀缓慢加入环保溶剂、消泡剂，制成B组分。

使用时按照A:B＝4:1的质量比现用现配，进行使用。

下面结合具体实施例各原料用量对本发明的地坪中涂水漆进行 说明：

实施例1：53％水性高性能树脂、11％的IPDA改性环氧固化剂、 7％的环保溶剂、13％去离子水、5％的水性纳米增硬助剂、5％的抗刮伤 增硬粉料、0.7％的消泡剂、0.3％的高效基材润湿剂、2％的流平剂、1％ 的抗碱杀菌剂、2％的非离子聚氨酯增稠剂。

实施例2：56％水性高性能树脂、13％的IPDA改性环氧固化剂、 6％的环保溶剂、10％去离子水、4％的水性纳米增硬助剂、5％的抗刮伤 增硬粉料、0.6％的消泡剂、0.4％的高效基材润湿剂、2％的流平剂、1％ 的抗碱杀菌剂、2％的非离子聚氨酯增稠剂。

实施例3：59％水性高性能树脂、14％的IPDA改性环氧固化剂、 3％的环保溶剂、10％去离子水、4％的水性纳米增硬助剂、6％的抗刮伤 增硬粉料、0.8％的消泡剂、0.2％的高效基材润湿剂、1％的流平剂、0.5％ 的抗碱杀菌剂、1.5％的非离子聚氨酯增稠剂。

竞品：为上海秀珀化工有限公司的水性环氧地坪涂料。

表1

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参 照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解， 对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本 发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于其配方按重量百分比计如下：

50-60％水性高性能树脂、10-15％的IPDA改性环氧固化剂、3-8％的环保溶剂、8-15％去离子水、3-5％的水性纳米增硬助剂、4-6％的抗刮伤增硬粉料、0.5-1％的消泡剂、0.1-0.5％的高效基材润湿剂、1-2％的流平剂、0.5-1％的抗碱杀菌剂、1-2％的非离子聚氨酯增稠剂；

其中，所述水性高性能树脂为水性聚氨酯分散体与多官能线性酚醛环氧乳液按照重量比1：2-4的比例进行冷拼使用的混合树脂；所述环保溶剂为RPDE。

2.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述IPDA改性环氧固化剂为通过IPDA改性的脂肪胺加成环氧固化剂。

3.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述水性纳米增硬助剂为阿克苏诺贝尔化学的WV33。

4.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述抗刮伤增硬粉料为聚四氟乙烯改性的微粉化聚乙烯蜡。

5.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述消泡剂为不含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物溶液。

6.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述高效基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

7.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述流平剂为氟碳有机改性聚硅氧烷。

8.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述抗碱杀菌剂为二溴氰基丙酰胺杀菌剂。

9.根据权利要求1所述的低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆，其特征在于所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂。

10.权利要求1-9任一项所述低VOC高硬度抗冲击地坪中涂水漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

按上述配比，在备料锅或备料缸中，加入准确计量的水性聚氨酯分散体和多官能线性酚醛环氧乳液，置于高速分散机下，启动高速分散机，600-800r/min搅拌下，均匀缓慢加入环保溶剂、去离子水、水性纳米增硬助剂、消泡剂，搅拌2min；800-1000r/min搅拌下，加入高效基材润湿剂、流平剂、抗碱杀菌剂，搅拌5min；1000-1200r/min搅拌下，加入抗刮伤增硬粉料，搅拌10min使细度控制在15微米以下；700-800r/min搅拌下加入聚氨酯增稠剂，搅拌15分钟，制成A组分；

按上述配比，在备料锅或备料缸中，加入准确计量的IPDA改性环氧固化剂，置于高速分散机下，启动高速分散机，600-800r/min搅拌下，均匀缓慢加入环保溶剂、消泡剂，制成B组分；

使用时按照A:B＝4:1的质量比现用现配，进行使用。