CN109401597A - 一种水性聚氨酯面漆 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供一种水性聚氨酯面漆，包括A组分和B组分，按重量份数计所述A组分包括如下组份：去离子水8‑12份、防沉剂0.5‑0.8份、分散剂0.8‑1.5份、润湿剂0.2‑0.4份、消泡剂0.2‑0.4份、金红石型钛白粉20‑23份、炭黑0.05‑0.1份、超细沉淀硫酸钡2‑8份、羟基丙烯酸分散体48‑60份、PH调节剂0.1‑0.2份、基材润湿剂0.2‑0.4份、流平剂0.1‑0.3份、成膜助剂4‑6份、增稠剂0.5‑1.3份。按重量份数计所述B组分包括如下组份：水性聚氨酯固化剂70‑80份、丙二醇甲醚醋酸酯20‑30份。本发明创造具有的优点和积极效果是：具有优良的施工性和储存稳定性，其涂层具有优异的耐候性、耐磨性、低温柔韧性。

Description

一种水性聚氨酯面漆
技术领域
本发明创造涉及涂料制造领域，具体涉及一种水性聚氨酯面漆。
背景技术
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，一般指的是主链上含有氨基甲酸酯键重复结构单元的高分子化合物，通常是由二元或多元异氰酸酯与含两个或多个活泼氢的化合物通过逐步聚合或加成聚合制得。聚氨酯材料不但具有优良的物理化学性能，如耐化学品性、耐磨性好，硬度高，力学性能良好等，而且施工温度范围广。水性聚氨酯涂料(WPU)是指以水作为溶剂，将聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的一种涂料。水性聚氨酯涂料以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、施工方便等优点，逐步受到了人们的重视，随着各国环保法规的健全和环保意识的增强，传统溶剂型聚氨酯涂料中VOC的排放量愈来愈受到严格的限制。水性涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境和节省能源等优点。
水性聚氨酯面漆在A和B两组分反应成膜过程中易产生气泡、缩孔、流挂，这是水性漆的通病。因为水的表面张力高，气化潜热高、挥发速度慢并受气压影响所致，可以通过合理配方，添加助剂，改进涂装方法，设法提高固含量，减少颜料加量，减少乳化剂量。
发明内容
本发明创造要解决的问题是提供一种水性聚氨酯面漆，具有优良的施工性和储存稳定性，其涂层具有优异的耐候性、耐磨性、低温柔韧性，而且有效防止各种化学介质的渗入，可用于钢结构营房涂料。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种水性聚氨酯面漆，包括A组分和B组分，按重量份数计所述A组分包括如下组份：去离子水8-12份、防沉剂0.5-0.8份、分散剂0.8-1.5份、润湿剂0.2-0.4份、消泡剂0.2-0.4份、金红石型钛白粉20-23份、炭黑0.05-0.1份、超细沉淀硫酸钡2-8份、羟基丙烯酸分散体48-60份、PH调节剂0.1-0.2份、基材润湿剂0.2-0.4份、流平剂0.1-0.3份、成膜助剂4-6份、增稠剂0.5-1.3份；按重量份数计所述B组分包括如下组份：水性聚氨酯固化剂70-80份、丙二醇甲醚醋酸酯20-30份；所述A组分和所述B组分的质量配比为5:1或者4:1。
进一步，所述防沉剂为气相二氧化硅防沉剂。
进一步，所述分散剂为特殊嵌段聚合物分散剂，所述流平剂为聚醚改性的聚硅氧烷。
进一步，所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
进一步，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
进一步，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
进一步，述增稠剂为假塑型增稠剂。
进一步，所述润湿剂为TEGO280，所述基材润湿剂为特殊改性的聚醚硅氧烷共聚物。
进一步，所述水性聚氨酯固化剂是聚醚亲水改性HDI三聚体。
10.根据权利要求1-9所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：该水性聚氨酯面漆由包括如下步骤的方法制备得到：
1)在去离水中加入分散剂，再搅拌下分别加入成膜助剂，再加入防沉剂，消泡剂，润湿剂，金红石型钛白粉，炭黑，高速搅拌20分钟后用砂磨机研磨至细度小于20微米大约30分钟；
2)调和：加入羟基丙烯酸分散体，加入pH调节剂，搅拌至混合均匀，在搅拌下分别加入基材润湿剂，流平剂，增稠剂，高速搅拌30分钟后，搅拌混合均匀制成该涂料的A组分；
3)按量将水性聚氨酯固化剂和丙二醇甲醚醋酸酯混合加入反应釜中，搅拌5-10min得到B组分；
4)将A组分和B组分按照质量配比为4:1或5:1进行混合，制成水性聚氨酯面漆。
本发明创造具有的优点和积极效果是：
1)在制备双组分水性聚氨酯涂料时，先选择羟基多元醇分散体乳液粒子更细的微乳液，为避免涂料产生絮凝，在主剂中加入防沉剂，对施工时的雾化和抗流挂起到很大的帮助，同时对耐热性，耐磨性，耐紫外老化贡献很大，增加了储存稳定性。
2)为解决水性聚氨酯面漆在A和B两组分反应成膜过程中易产生气泡、缩孔。采取加入消泡、润湿剂、基材润湿剂，合理选择亲水性聚氨酯固化剂按照一定的当量比，实现了厚涂施工不起泡完美涂层。A/B组分均匀混合，扩散融合形成立体网状结构。
3)为提高水性聚氨酯的丰满度、光泽、流平性，加入成膜助剂和流平剂。
4)为提高水性聚氨酯的流变性加入增稠剂。
具体实施方式
下面对本发明创造的具体实施例做详细说明。
原料明细具体如下：
原料名称 型号
去离子水 工业级
防沉剂 气相二氧化硅防沉剂
分散剂 特殊嵌段聚合物分散剂
消泡剂 聚醚改性硅类消泡剂
金红石型钛白粉 CR237
炭黑 Lavenl
超细沉淀硫酸钡 工业级1250-4000目
丙烯酸分散体 2042
润湿剂 TEGO280
成膜助剂 二丙二醇丁醚
基材润湿剂 特殊改性的聚醚硅氧烷共聚物
增稠剂 假塑型增稠剂
pH调节剂 二甲基乙醇胺
水性聚氨酯固化剂 聚醚亲水改性HDI三聚体
丙二醇甲醚醋酸酯 工业级
实施例1：
一种水性聚氨酯面漆，包括A组分和B组分，按重量份数计所述A组分包括如下组份：去离子水11.5份、防沉剂0.6份、分散剂1.3份、润湿剂0.3份、消泡剂0.3份、金红石型钛白粉22.4份、炭黑0.06份、2000目超细沉淀硫酸钡7.84份、羟基丙烯酸分散体60份、PH调节剂0.2份、基材润湿剂0.4份、流平剂0.2份、成膜助剂5.5份、增稠剂1.1份。
按重量份数计所述B组分包括如下组份：聚醚亲水改性HDI三聚体70份、丙二醇甲醚醋酸酯30份；所述A组分和所述B组分的质量配比为5:1。
实施例2：
一种水性聚氨酯面漆，包括A组分和B组分，按重量份数计所述A组分包括如下组份：去离子水8份、防沉剂气相二氧化硅R-974为0.8份、分散剂AFCONA-4598为1.5份、润湿剂TEGO280为0.4份、消泡剂TEGO 810为0.4份、金红石型钛白粉20.72份、炭黑0.08份、4000目超细沉淀硫酸钡6份、羟基丙烯酸分散体55份、PH调节剂0.2份、基材润湿剂TEGO 245为0.4份、流平剂0.25份、成膜助剂5份、增稠剂BYK-425为1.25份。
按重量份数计所述B组分包括如下组份：聚醚亲水改性HDI三聚体AQ100CR5为75份、丙二醇甲醚醋酸酯25份；所述A组分和所述B组分的质量配比为5:1。
实施例3：
一种水性聚氨酯面漆，包括A组分和B组分，按重量份数计所述A组分包括如下组份：去离子水12份、防沉剂0.5份、分散剂0.8份、润湿剂0.2份、消泡剂0.2份、金红石型钛白粉20份、炭黑0.1份、3000目超细沉淀硫酸钡7.4份、羟基丙烯酸分散体50.9份、PH调节剂0.1份、基材润湿剂0.2份、流平剂0.3份、成膜助剂6份、增稠剂1.3份。
按重量份数计所述B组分包括如下组份：聚醚亲水改性HDI三聚体80份、丙二醇甲醚醋酸酯20份；所述A组分和所述B组分的质量配比为4:1。
实施例1-3中水性聚氨酯面漆由包括如下步骤的方法制备得到：
1)在去离水中加入的分散剂，再搅拌下分别加入成膜助剂，再加入防沉剂，消泡剂，润湿剂，金红石型钛白粉，炭黑，高速搅拌20分钟后用砂磨机研磨至细度小于20微米大约30分钟；
2)调和：加入羟基丙烯酸分散体，加入pH调节剂，搅拌至混合均匀，在搅拌下分别加入基材润湿剂，流平剂，增稠剂，高速搅拌30分钟后，搅拌混合均匀制成该涂料的A组分；
3)按量将水性聚氨酯固化剂和丙二醇甲醚醋酸酯混合加入反应釜中，搅拌5-10min得到B组分；
4)将A组分和B组分按照质量配比为4:1或5:1进行混合，制成水性聚氨酯面漆。
将以上实施例制得的水性聚氨酯面漆进行性能检测，检测数据如下表所示。
性能测试的要求：
从上表中可以看出，制得的水性聚氨酯面漆具有很好的耐候性、耐磨性、低温柔韧性，可有效防止各种化学介质的渗入，可用于钢结构营房涂料。使用金红石型钛白粉作为颜料可以有效提高涂膜的耐候性；消泡剂可以降低涂膜的表面张力，减少气泡的生成，并加速气泡的破灭；分散剂能够提高颜料的研磨效率，改善涂料的储存稳定性；选用聚醚改性的HDI三聚体作为主固化剂，具有较好的耐候性能和机械性能，交联密度高。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种水性聚氨酯面漆，包括A组分和B组分，其特征在于：
按重量份数计所述A组分包括如下组份：去离子水8-12份、防沉剂0.5-0.8份、分散剂0.8-1.5份、润湿剂0.2-0.4份、消泡剂0.2-0.4份、金红石型钛白粉20-23份、炭黑0.05-0.1份、超细沉淀硫酸钡2-8份、羟基丙烯酸分散体48-60份、PH调节剂0.1-0.2份、基材润湿剂0.2-0.4份、流平剂0.1-0.3份、成膜助剂4-6份、增稠剂0.5-1.3份；
按重量份数计所述B组分包括如下组份：水性聚氨酯固化剂70-80份、丙二醇甲醚醋酸酯20-30份；
所述A组分和所述B组分的质量配比为5:1或者4:1。
2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述防沉剂为气相二氧化硅防沉剂。
3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述分散剂为特殊嵌段聚合物分散剂，所述流平剂为聚醚改性的聚硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
6.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述增稠剂为假塑型增稠剂。
8.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述润湿剂为TEGO280，所述基材润湿剂为特殊改性的聚醚硅氧烷共聚物。
9.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：所述水性聚氨酯固化剂是聚醚亲水改性HDI三聚体。
10.根据权利要求1-9所述的一种水性聚氨酯面漆，其特征在于：该水性聚氨酯面漆由包括如下步骤的方法制备得到：
1)在去离水中加入分散剂，再搅拌下分别加入成膜助剂，再加入防沉剂，消泡剂，润湿剂，金红石型钛白粉，炭黑，高速搅拌20分钟后用砂磨机研磨至细度小于20微米大约30分钟；
2)调和：加入羟基丙烯酸分散体，加入pH调节剂，搅拌至混合均匀，在搅拌下分别加入基材润湿剂，流平剂，增稠剂，高速搅拌30分钟后，搅拌混合均匀制成该涂料的A组分；
3)按量将水性聚氨酯固化剂和丙二醇甲醚醋酸酯混合加入反应釜中，搅拌5-10min得到B组分；
4)将A组分和B组分按照质量配比为4:1或5:1进行混合，制成水性聚氨酯面漆。
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