CN108285730A - 适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆 - Google Patents

适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于户外高性能聚氨酯地坪水漆及其制备方法,由以下原材料配比制成的，按重量百分比计算，它是由以下原料配比制成的：所述基料：40‑45％的水性聚氨酯树脂和11.5‑13.5％的水性异氰酸酯固化剂；所述助剂：3‑4％的助溶剂、3‑17％的去离子水、0.5‑1％的润湿分散剂、0.5‑1％的基材润湿剂、0.1‑0.5％的消泡剂、15‑20％的纳米硅溶胶和1‑3％的防沉剂；所述颜填料：8‑10％的钛白粉、1‑10％的色浆。本发明的目的即在于克服现有技术的缺点，提供一种适用于户外高性能聚氨酯地坪水漆。并且通过添加纳米硅溶胶，增加氢键数量，提高交联程度，来增强漆膜性能，延长使用年限。

Description

适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆。
背景技术
目前，我国大部分户外水性地坪涂料还是采用水性环氧地坪涂料。漆膜的光泽不高，丰满度差，抗污性差，耐洗刷性能一般；另外环氧地坪涂料耐候性差，失光、失色、粉化现象严重，影响涂装外观及质量。也有少量厂家采用水溶性聚氨酯地坪涂料，虽然水溶性聚氨酯地坪涂料属于水性涂料的范畴，但是水溶性聚氨酯地坪涂料需要大量的溶剂进行稀释，在实际应用中溶剂量消耗极大，高达25％-30％,漆膜易出现露底、发花等漆膜弊病，需大量返修，散发大量有害气体，污染环境及伤害员工身体健康。
普通聚氨酯水漆有较好的韧性、光泽、丰满度及耐候性，但作为户外地坪涂料使用，涂膜抗污性差，附着力、耐洗刷性一般，耐候性有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术的缺点，提供一种适用于户外高性能聚氨酯地坪水漆。并且通过添加耐水解性硅烷，增加氢键数量，提高交联程度，来增强漆膜性能，延长使用年限。
本发明的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆,按重量百分比计，由以下原料配比制成：
基料：40-45％的水性聚氨酯树脂和11.5-13.5％的水性异氰酸酯固化剂；
助剂：3-4％的助溶剂、3-17％的去离子水、0.5-1％的润湿分散剂、0.5-1％的基材润湿剂、0.1-0.5％的消泡剂、15-20％的纳米硅溶胶和1-3％的防沉剂；及
颜填料：8-10％的钛白粉、1-10％的色浆。
优选地，所述润湿分散剂为不含VOC和溶剂的高分子分散剂型BYK192。
优选地，所述消泡剂为含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物型消泡剂 TEGOFoamex 810。
优选地，所述基材润湿剂为双生结构硅氧烷型润湿剂TEGO4100。
优选地，所述防沉剂为硅酸镁锂Hatorite RD。
优选地，所述水性异氰酸酯固化剂为拜耳2487。
优选地，所述钛白粉为金红石类钛白粉。
优选地，所述色浆为水性色浆。
优选地，所述助溶剂为酯类高沸点有机化合物GVE净味成膜助剂。
本发明还提供前述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆的制备方法，其包括以下步骤：
步骤a：按照所述原料配比，先将一半去离子水、润湿分散剂、防沉剂、一半消泡剂及钛白粉进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟；
步骤b：通过研磨机进行研磨处理，细度小于20微米，合格待用；
步骤c：按照所述原料配比，将水性聚氨酯树脂加入到备料锅中，以 500r/min的速度搅拌5分钟；然后将纳米硅溶胶加入到备料锅中，800r/min 的速度搅拌10分钟，将树脂、纳米硅溶胶充分共混；然后陆续加入剩余的水、消泡剂、助溶剂、基材润湿剂，1200r/min的速度搅拌10分钟；然后加入色浆，1200r/min的速度搅拌10分钟，调整颜色至合格。
借由以上技术方案，本发明至少具有以上优点：
1.选用水性聚氨酯树脂、异氰酸酯固化剂、和高沸点环保的成膜助剂，得到高光泽、高装饰性、高硬度、高韧性的水性漆涂层，其中制备的水性涂料VOC≤9g/L，气味非常低，减轻环境污染。
2.选用耐水解性硅烷，此种硅烷能在水相中稳定存在一年以上，其具有相当高活性的羟基官能团，此种硅烷属于多接枝产品，多枝结构本身就提供了很强的位隔效应，再加上水的位隔所以硅烷的羟基并不对树脂产生不良影响，也不会自己自聚合，但喷涂之后水分挥发，硅烷互相接近，多支结构也会重叠，固化剂提供的NCO基团也会迅速反应，所以形成的漆膜将会十分致密柔韧和硬度。漆膜耐老化时间＞1800小时，施工8小时硬度达到2H、干燥后硬度达到3H，耐擦洗＞15000次，提高涂膜抗污染能力、持久清洁，延长漆膜使用年限。
3.搭配环保的成膜助剂，降低VOC含量。
4.选用TEG04100作为基材润湿剂，有效预防浮色、发花现象，增强漆料渗透性，提高附着力。
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,并配合,详细说明如下:
具体实施方式
本发明提供的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆,按重量百分比计算，由以下原料配比制成：
基料：40-45％的水性聚氨酯树脂和11.5-13.5％的水性异氰酸酯固化剂；
助剂：3-4％的助溶剂、3-17％的去离子水、0.5-1％的润湿分散剂、0.5-1％的基材润湿剂、0.1-0.5％的消泡剂、15-20％的纳米硅溶胶和1-3％的防沉剂；及
颜填料：8-10％的钛白粉、1-10％的色浆。
所述的水性聚氨酯树脂为水分散型聚氨酯树脂，如万华2042。
所述的纳米硅溶胶为纳米硅溶胶溶液，如烟台恒鑫化工或广东惠和硅制品有限公司出品的纳米硅溶液产品。
纳米硅溶胶与水分散型聚氨酯树脂共混，聚氨酯分子与硅溶胶之间形成氢键，且纳米硅溶胶具有一定量成膜溶解的特性、颗粒细微，可以提高涂膜致密性，增强涂膜的耐候性、耐洗刷性及硬度，对基层有较强的渗透力，增加涂膜的附着力，增强触变性保证体系稳定性；纳米硅溶胶不产生静电，空气中各种尘埃难粘附，提高涂膜抗污染能力。
所述的润湿分散剂为不含VOC和溶剂的高分子分散剂型BYK192。
所述的消泡剂为含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物型消泡剂TEGO Foamex810。
所述的基材润湿剂为双生结构硅氧烷型润湿剂TEGO4100。
所述的防沉剂为硅酸镁锂Hatorite RD。
所述的水性异氰酸酯固化剂为拜耳2487。
所述的钛白粉为金红石类钛白粉，如，杜邦公司的R706。
所述的色浆为水性色浆，如，苏州世名科技股份有限公司或昆山大川色浆材料有限责任公司的高展色性色浆。
所述的助溶剂为高沸点环保助溶剂，为酯类高沸点有机化合物GVE净味成膜助剂(上海积微实业有限公司)。
制备方法：
步骤a，按照所述原料配比，先将一半去离子水、润湿分散剂、防沉剂、一半消泡剂及钛白粉进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟。
步骤b，通过研磨机进行研磨处理，细度小于20微米，合格待用。
步骤c，按照所述原料配比，将水性聚氨酯树脂加入到备料锅中，以500r/min的速度搅拌5分钟；然后将纳米硅溶胶加入到备料锅中，800r/min 的速度搅拌10分钟，将树脂、纳米硅溶胶充分共混；然后陆续加入剩余的水、消泡剂、助溶剂、基材润湿剂，1200r/min的速度搅拌10分钟；然后加入色浆，1200r/min的速度搅拌10分钟，调整颜色至合格后进行灌装。
步骤d，按照所述原料配比，在除湿车间(湿度要求＜25％)内进行水性异氰酸酯固化剂灌装。
表1
原料(kg) 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水性聚氨酯树脂 40 40 42 45
钛白粉 8 9 8.5 10
防沉剂 2 2 2 1
消泡剂 0.2 0.2 0.2 0.2
助溶剂 3 3 3 3
纳米硅溶胶 15 19 17 20
润湿分散剂 1 1 1 1
基材润湿剂 0.5 0.5 0.5 0.5
去离子水 16.8 10.8 11.3 3.8
色浆 2 3 2 2
水性异氰酸酯固化剂 11.5 11.5 12.5 13.5
参见表1，其列出了四个实施例中本发明的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆的配方。其中，实施例1在四个配方例子中成本最低，具有一定的抗污染、耐洗刷性能，铅笔硬度为2H，耐人工老化＞1300小时，光泽为 84°；实施例2在四个配方例子中成本一般，具有良好的抗污染、耐洗刷性能，铅笔硬度为3H，耐人工老化＞1600小时，在四个配方中光泽最低，光泽为80°；实施例3在四个配方例子中成本一般，具有良好的抗污染、耐洗刷性能，铅笔硬度为2H，耐人工老化＞1400小时，光泽为87°；实施例4在四个配方例子中成本最高，具有最好的抗污染、耐洗刷性能，铅笔硬度为3H，耐人工老化＞1800小时，在四个配方中具有最佳的防护性能及最高的光泽，光泽为93°。
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)

1.一种适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆,其特征在于，按重量百分比计，由以下原料配比制成：
基料：40-45％的水性聚氨酯树脂和11.5-13.5％的水性异氰酸酯固化剂；
助剂：3-4％的助溶剂、3-17％的去离子水、0.5-1％的润湿分散剂、0.5-1％的基材润湿剂、0.1-0.5％的消泡剂、15-20％的纳米硅溶胶和1-3％的防沉剂；及
颜填料：8-10％的钛白粉、1-10％的色浆。
2.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述润湿分散剂为不含VOC和溶剂的高分子分散剂型BYK192。
3.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述消泡剂为含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物型消泡剂TEGO Foamex 810。
4.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述基材润湿剂为双生结构硅氧烷型润湿剂TEGO4100。
5.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述防沉剂为硅酸镁锂Hatorite RD。
6.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述水性异氰酸酯固化剂为拜耳2487。
7.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述钛白粉为金红石类钛白粉。
8.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述色浆为水性色浆。
9.根据权利要求1所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆，其特征在于所述助溶剂为酯类高沸点有机化合物GVE净味成膜助剂。
10.权利要求1-9任一项所述的适用于户外的高性能聚氨酯地坪水漆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤a：按照所述原料配比，先将一半去离子水、润湿分散剂、防沉剂、一半消泡剂及钛白粉进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟；
步骤b：通过研磨机进行研磨处理，细度小于20微米，合格待用；
步骤c：按照所述原料配比，将水性聚氨酯树脂加入到备料锅中，以500r/min的速度搅拌5分钟；然后将纳米硅溶胶加入到备料锅中，800r/min的速度搅拌10分钟，将树脂、纳米硅溶胶充分共混；然后陆续加入剩余的水、消泡剂、助溶剂、基材润湿剂，1200r/min的速度搅拌10分钟；然后加入色浆，1200r/min的速度搅拌10分钟，调整颜色至合格。
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