CN107236436B - 一种水性聚氨酯组合物及其膜和制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料的技术领域，公开了一种水性聚氨酯组合物及其膜和制备方法。水性聚氨酯组合物由以下质量百分比的物质制备得到：50%~70%水性聚氨酯乳液，0.2%~1%水性分散剂，5%~15%填料，1~5%成膜助剂，10~30%去离子水，0.1%~0.4%水性消泡剂，0.1%~0.4%基材润湿剂，0.5%~3%流变助剂，0.5%~3%水性硅烷偶联剂；填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.01~1.5；填料的粒径为100目~5000目。喷涂水性聚氨酯组合物的玻璃具有透光但不透影相的优点，适用于陶瓷或木器上具有类似水洗白的效果，而且水性聚氨酯组合物涂层的硬度高且与玻璃、陶瓷或木器的附着力强。

Description

一种水性聚氨酯组合物及其膜和制备方法
技术领域
本发明涉及涂料的技术领域，更具体的，涉及一种水性聚氨酯组合物及其膜和制备方法。
背景技术
近年来，随着国民经济的发展各种玻璃漆制品出现在人们的生活当中，住房装修、店面装修、移门、家具产品、卫浴产品、玻璃工艺品加工等无处不用玻璃漆，让玻璃漆产业得以蓬勃发展。
水性玻璃漆选用改性环保高档树脂为原料制成，以水来作为稀释剂，环保方便，并符合国家定的环保要求，施工方便，安全性高。
现有的实色玻璃漆能达到保护隐私的效果，但采光的效果大大的下降；而彩膜玻璃漆能保持一定的采光度，但并不能起到保护隐私的作用。目前为止并没有一种能在透明玻璃上通过涂膜的方式做到既能基本保持原来的采光，同时保护隐私，遮蔽玻璃里面情况的这种特殊功效的玻璃漆。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有的问题，提供一种漆膜透光但不透影相、硬度高且与玻璃的附着力强的水性聚氨酯组合物。
本发明的另一目的在于提供一种使用水性聚氨酯组合物得到的膜。
本发明的另一目的在于提供一种水性聚氨酯组合物的制备方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种水性聚氨酯组合物，由以下质量百分比的物质制备得到：50%~70%水性聚氨酯乳液， 3%~15%填料，0.2%~1%水性分散剂，1%~5%成膜助剂，10%~30%去离子水，0.1%~0.4%水性消泡剂，0.1%~0.4%基材润湿剂，0.5%~3%流变助剂，0.5%~3%水性硅烷偶联剂；
所述填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.01~1.5；
所述填料的粒径为100目~5000目。
优选地，所述填料的折光指数为1.5~2.55。所述水性聚氨酯乳液的折光指数为1.5~1.6。
优选地，所述填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.05~1.2；所述填料的粒径为300目~3000目。
优选地，所述填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.1~0.8，所述填料的粒径为400目~1000目。
优选地，所述填料为滑石粉、云母粉、石英粉、钛白粉中的至少一种。
优选地，所述水性分散剂为适用于水性聚氨酯的钠盐类型、非离子型分散剂中至少一种。
优选地，所述水性消泡剂为适用于水性聚氨酯的矿物油型、有机硅型、聚醚类型中至少一种。
优选地，所述水性聚氨酯组合物还含有0.05%~0.15%的流平剂。
优选地，所述水性聚氨酯乳液为任意的水性聚氨酯乳液。
优选地，所述成膜助剂为醇醚类；所述基材润湿剂为矿物油型、有机硅型、聚醚类型中至少一种；所述流变助剂为缔合型、碱溶胀型、高分子天然聚合物和矿物中至少一种；所述水性硅烷偶联剂为含环氧基或氨基的水性硅烷偶联剂。
一种所述水性聚氨酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1. 按质量分数取各原材料，先在去离子水中加入水性聚氨酯乳液搅拌均匀；
步骤S2. 在搅拌状态下，分别加入成膜助剂、分散剂、填料、水性消泡剂、基材润湿剂、流变助剂，搅拌均匀；
步骤S3. 使用前加入水性硅烷偶联剂，搅拌均匀后得到所述水性聚氨酯组合物。
本发明在使用前加入水性硅烷偶联剂，搅拌均匀后得到的水性聚氨酯组合物可保证附着力会更好。
一种使用所述水性聚氨酯组合物得到的膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明所制备的水性磨砂玻璃漆喷涂于玻璃表面后，自然干燥或30-50℃低温烧烤1小时即可成膜，养护7天，性能达到最佳状态。喷涂所述水性聚氨酯组合物的玻璃具有透光但不透影相的优点，适用于陶瓷或木器上具有类似水洗白的效果，而且水性聚氨酯组合物涂层的硬度高且与玻璃、陶瓷或木器的附着力强。
本发明通过对填料的颗粒物表面改性，增加了水性聚氨酯组合物的强度或附着力。
具体实施方式
本发明可以结合以下具体实施例进一步解释和阐明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。
实施例1
将65g水性聚氨酯乳液和20g水加入到搅拌釜中，在搅拌的状态下加入0.4g水性分散剂，10g滑石粉，3g成膜助剂，0.15g水性消泡剂，0.1g基材润湿剂，1.65g流变助剂，搅拌均匀，使用前再添加2g水性硅烷偶联剂，搅拌均匀即得水性聚氨酯组合物。
其中，填料的折光指数为1.59；与水性聚氨酯乳液的折光指数为1.51；填料的粒径为800目。
实施例2
将67g水性聚氨酯乳液和20g水加入到搅拌釜中，在搅拌的状态下加入3g钛白粉，0.12g水性分散剂，5g成膜助剂，0.25g水性消泡剂，0.4g基材润湿剂，2.65g流变助剂，搅拌均匀，使用前再添加2g硅烷偶联剂，搅拌均匀即得水性聚氨酯组合物。
其中，填料的折光指数为2.55；与水性聚氨酯乳液的折光指数为1.5；填料的粒径为1000目。
实施例3
将60g水性聚氨酯乳液和20g水加入到搅拌釜中，在搅拌的状态下加入8g石英粉，0.6g水性分散剂，3g成膜助剂，0.4g水性消泡剂，0.3g基材润湿剂， 1.65g流变助剂，搅拌均匀，使用前再添加2.2g水性硅烷偶联剂，搅拌均匀即得水性聚氨酯组合物。
其中，填料的折光指数为1.64；与水性聚氨酯乳液的折光指数为1.5；填料的粒径为400目。
对比例1
将50g水性聚氨酯乳液和10g水加入到搅拌釜中，在搅拌的状态下加入25g透明粉，1g水性分散剂，2g成膜助剂，0.15g水性消泡剂，0.1g基材润湿剂， 0.5g流变助剂，搅拌均匀，使用前再添加2g水性硅烷偶联剂，搅拌均匀即得水性聚氨酯组合物。
其中，填料的折光指数为1.5；与水性聚氨酯乳液的折光指数为1.5；填料的粒径为400目。
实施例4~6与对比例2~3
实施例4~6与实施例1制备方法的步骤和原料相同，不同之处如下：
项目 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 对比例2 对比例3
折光指数差值 0.01 1.5 0.8 1.2 1.6 0.008
填料粒径,目 300 3000 5000 100 800 800
水性聚氨酯乳液的用量,g 50 70 55 63 65 65
填料的用量,g 5 12 15 7 10 10
实验结果评价
按照以上工艺将漆配制后，喷涂在玻璃板上，通过同一光源照射，目测检查玻璃另一侧光线的明暗，玻璃另一侧光线越亮就代表采光效果越好，并分别用0~10分评比采光效果，采光效果好的是10分，采光效果差的是0分。同时，通过同一束光源照射的时候，在距离玻璃0.5m的地方放置一物品，从光源照射的一则观察玻璃另一则的物品，如果看的物品形状越清晰代表遮蔽效果就越差，采用0~10分评分制，遮蔽效果最好的评10分，遮蔽效果最差的评0分。
产品 采光效果 遮蔽效果
实施例1 5 5
实施例2 6 4
实施例3 6 4
实施例4 4 6
实施例5 5 5
实施例6 6 4
实施例7 5 5
对比例1 10 0
对比例2 3 9
对比例3 2 2
在对比实验中，在折光指数差值为0时，添加量比较大，甚至达到了30%，仍然没有遮蔽效果，但折光指数差值等于0.07或0.14，加入中量的粉体时，就能兼具采光效果和遮蔽效果；甚至是折光指数差值等于1.05，加入少量粉体时，也能兼具采光效果和遮蔽效果。表明折光指数差值在0.01~1.5范围内，加入适量的粉体就能达到兼具采光效果和遮蔽效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性聚氨酯组合物，其特征在于，由以下质量百分比的物质制备得到：50％～70％水性聚氨酯乳液，8.32 %~15%填料，0.2％～1％水性分散剂，1％～5％成膜助剂，10％～30％去离子水，0.1％～0.4％水性消泡剂，0.1％～0.4％基材润湿剂，0.5％～3％流变助剂，0.5％～3％水性硅烷偶联剂；
所述填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.01～0.14；
所述填料的粒径为100目～5000目。
2.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，所述填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.05～0.14；所述填料的粒径为300目～3000目。
3.根据权利要求2所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，所述填料的折光指数与水性聚氨酯乳液的折光指数差值为0.1～0.14，所述填料的粒径为400目～1000目。
4.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，所述填料为滑石粉、云母粉、石英粉、钛白粉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，所述水性分散剂为适用于水性聚氨酯的钠盐类型、非离子型分散剂中至少一种。
6.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，所述水性消泡剂为适用于水性聚氨酯的矿物油型、有机硅型、聚醚类型中至少一种。
7.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，还含有0.05％～0.15％的流平剂。
8.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液为任意的水性聚氨酯；所述成膜助剂为醇醚类；所述基材润湿剂为矿物油型、有机硅型、聚醚类型中至少一种；所述流变助剂为缔合型、碱溶胀型、高分子天然聚合物和矿物中至少一种；所述水性硅烷偶联剂为含环氧基或氨基的水性硅烷偶联剂。
9.根据权利要求1所述水性聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1.按质量分数取各原材料，先在去离子水中加入水性聚氨酯乳液搅拌均匀；
步骤S2.在搅拌状态下，分别加入填料、成膜助剂、水性消泡剂、基材润湿剂、流变助剂，搅拌均匀；
步骤S3.使用前加入水性硅烷偶联剂，搅拌均匀后得到所述水性聚氨酯组合物。
10.一种膜，其特征在于，使用权利要求1～7任意一项所述水性聚氨酯组合物得到的。
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