CN109679479A - 一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆及其制备方法，为双组份体系混合得到，A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体40～60、消泡剂0.2～0.7、溶剂0～10、润湿剂0.2～1、紫外光吸收剂2～4、光稳定剂1～2、去离子水10～20、胺中和剂0.2～0.5、增稠剂0‑2；B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂20～30、溶剂0～10。与现有技术相比，本发明具有优异的附着力、耐化学和光老化性，尤其是针对酸碱和Q‑UVB有着优异的抗性，且制备工艺简单简单，生产成本低，环境污染小，批量化生产及贮存。

Description

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆及其制备方法。

背景技术

目前，随着科技的发展，交通工具的进步，高铁机车在人们的出行首选中愈来愈频繁，随着国力的增强，高铁机车也在以中国名片的型式走出国门。在高铁机车领域，外观的装饰性以及保养清洁性也随着提高。

随着我国对环保力度的逐渐加强，水性必将成为与环保挂钩的代名词，在如今品种繁多，自主选择性很高的消费时代，用各种花哨的噱头，劲爆的卖点充斥于市售的产品往往能在短时间内吸引消费者，但不能长久。持续提升产品自身品质，尤其是与客户体验性相关的性能品质是吸引和保持客户的最长效的经营策略。

在高铁机车日常保养维修过程中，随着乘客频次的增加，外观清洁经常会使用高浓度的酸或碱来清漆。这样一般的水性漆就清洗几次后就易开裂起泡等弊病出现；同时高铁机车属于户外运营车辆，所以高耐候是一项硬指标。

中国专利CN107586513A公开了超耐候纳米自洁涂料，包括：180-220重量份的去离子水；2.5-3重量份的羟乙基纤维素；1.5-3重量份的润湿剂；4-8重量份的分散剂；3-5重量份的消泡剂；4-8重量份的防霉剂；1-3重量份的胺中和剂；15-20重量份的丙二醇；80-120重量份的改性纳米TiO2；40-60重量份的硅灰石粉；30-50重量份的重钙粉；450-500重量份的纳米水性氟硅乳液；25-30重量份的成膜助剂；20-60重量份的自洁添加剂；4-8重量份的氟表面活性剂；6-8重量份的增稠剂，但是该专利所公开的涂料实际上为罩光清漆，对施工清洁要求较高，且要求固化完全后才能做性能测试。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，为双组份体系混合得到，

A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体40～60、消泡剂0.2～0.7、溶剂0～10、润湿剂0.2～1、紫外光吸收剂2～4、光稳定剂1～2、去离子水10～20、胺中和剂0.2～0.5、增稠剂0-2；

B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂20～30、溶剂0～10。

所述丙烯酸分散体为水性含羟基官能团聚丙烯酸分散体，选自市售的BAYHYDROLA 2470。

所述消泡剂为所述消泡剂为不含有机硅和矿物油的超支化聚醚聚合物。

所述溶剂为二丙二醇丁醚或二乙二醇二丁醚。

所述润湿剂为聚醚改性硅氧烷或小分子量的表面活性聚合物。

所述紫外光吸收剂为三嗪类紫外光吸收剂，所述光稳定剂为癸二酸酯类受阻胺稳定剂。

所述胺中和剂为二甲基乙醇胺。

所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。

所述异氰酸酯固化剂选自市售的DESMODUR N 3900。

采用耐酸碱强的羟基改性丙烯酸分散体，搭配DESMODUR N3900，以OH：NCO＝1:1.5混合于主剂当中，使得涂膜具有丰满度好、透明度高，底漆上附着力佳，耐水性、化学品、抗溶剂性和抗紫外线极佳的性能。

添加的各类助剂，像改性有机硅类润湿剂、非离子型消泡剂、阴离子型分散剂、二甲基乙二醇胺等具有优异的色浆兼容性，针对无树脂水墨分散段具有优异的表面作用效果，例如：消泡能力、黑粉定向能力、底材润湿以及表面爽滑性等既稳定而且优异，在需要时候也可以调配成高铁机车水性面漆；

选用的溶剂以去离子水为主要部分，适当添加一点二丙二醇丁醚或者二乙二醇二丁醚，是为了更好润湿底材和增加施工性能。

本发明清漆涂料中，独有的综合所选的反应性快，外观好的羟基改性丙烯酸乳液，使其在60℃烘烤60分后具备良好的表面干燥性，随着放置或烘烤时间的增加，其耐化学和物理性能得到提升，再放置15天或70℃烘烤24小时后达到最高，针对耐人工汗液、耐强酸、耐光老化等方面性能优异。

高耐候耐酸碱的环保水性清漆的制备方法，采用以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)A组份按剂量将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂、溶剂混合，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(3)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散5-10min后加入胺中和剂，调节pH值为8.0±0.1，最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，控制粘度为60±5KU；

(4)B组份按计量将异氰酸酯固化剂和溶剂混合，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(5)将制备得到的A组分、B组分混合，得到高耐候耐酸碱的环保水性清漆。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)耐候性好，相比于同涂料行业内其他水性双组份清漆Q-UVB测试，1000hr测试级别≤1级；

2)耐酸碱性能优异，客户长期清漆不会造成漆膜外观污染变色，起泡，脱漆等异常，提高对产品耐酸碱性能的正面评价；

3)本清漆涂料的制备方法简单，环保且成本低，易于操作和批量化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，采用A、B两种组分混合得到，A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体40～60、消泡剂0.2～0.7、溶剂0～10、润湿剂0.2～1、紫外光吸收剂2～4、光稳定剂1～2、去离子水10～20、胺中和剂0.2～0.5、增稠剂0-2；B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂20～30、溶剂0～10。

上述原料中，采用的丙烯酸分散体为水性含羟基官能团聚丙烯酸分散体，选自市售的BAYHYDROL A 2470。消泡剂为所述消泡剂为不含有机硅和矿物油的超支化聚醚聚合物。溶剂为二丙二醇丁醚或二乙二醇二丁醚。润湿剂为聚醚改性硅氧烷或小分子量的表面活性聚合物。紫外光吸收剂为三嗪类紫外光吸收剂，所述光稳定剂为癸二酸酯类受阻胺稳定剂。胺中和剂为二甲基乙醇胺。增稠剂为聚氨酯类增稠剂。异氰酸酯固化剂选自市售的DESMODUR N 3900。

利用用耐酸碱强的羟基改性丙烯酸分散体，搭配异氰酸酯固化剂DESMODURN3900，以OH：NCO＝1:1.5混合于主剂当中，使得涂膜具有丰满度好、透明度高，底漆上附着力佳，耐水性、化学品、抗溶剂性和抗紫外线极佳的性能。添加的各类助剂中，像改性有机硅类润湿剂、非离子型消泡剂、阴离子型分散剂、二甲基乙二醇胺等具有优异的色浆兼容性，针对无树脂水墨分散段具有优异的表面作用效果，例如：消泡能力、黑粉定向能力、底材润湿以及表面爽滑性等既稳定而且优异，在需要时候也可以调配成高铁机车水性面漆；

选用的溶剂以去离子水为主要部分，适当添加一点二丙二醇丁醚或者二乙二醇二丁醚，是为了更好润湿底材和增加施工性能。

本发明清漆涂料中，独有的综合所选的反应性快，外观好的羟基改性丙烯酸乳液，使其在60℃烘烤60分后具备良好的表面干燥性，随着放置或烘烤时间的增加，其耐化学和物理性能得到提升，再放置15天或70℃烘烤24小时后达到最高，针对耐人工汗液、耐强酸、耐光老化等方面性能优异。

高耐候耐酸碱的环保水性清漆的制备方法，采用以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)A组份按剂量将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂、溶剂混合，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(3)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散5-10min后加入胺中和剂，调节pH值为8.0±0.1，最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，控制粘度为60±5KU；

(4)B组份按计量将异氰酸酯固化剂和溶剂混合，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(5)将制备得到的A组分、B组分混合，得到高耐候耐酸碱的环保水性清漆。

以下是更加详细的实施案例，通过以下实施案例进一步说明本发明的技术方案以及所能够获得的技术效果。

实施例1

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆制备，具体包括以下步骤：

组分的称取：

A组份制备：

(1)按剂量依次将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂、溶剂投好，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(2)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散5-10min后加入胺中和剂，将PH调节在8.0±0.1内。最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，是粘度控制在60±5KU内。

B组份制备：

按计量依次将异氰酸酯固化剂和溶剂投好，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀。

将制备的环保水性清漆A组份、B组份和去离子水，按照质量比100：25：10～25混匀，喷涂在铸铁或者有底漆的基材上，之后置于60度烤箱中烘烤60分钟再放置15天或70℃烘烤24小时。

该环保水性清漆的性能测试结果如下表所示：

制备得到的环保水性清漆具有优异的附着力、耐化学和光老化性，尤其是针对酸碱和Q-UVB有着优异的抗性。

实施例2

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，该清漆为双组份体系混合得到，

A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体40、消泡剂0.2、润湿剂0.2、紫外光吸收剂2、光稳定剂1、去离子水10、胺中和剂0.2；B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂20。

上述原料组成中，使用的丙烯酸分散体为水性含羟基官能团聚丙烯酸分散体，可以采用市售的BAYHYDROL A 2470，消泡剂为不含有机硅和矿物油的超支化聚醚聚合物，润湿剂为聚醚改性硅氧烷或小分子量的表面活性聚合物，紫外光吸收剂为三嗪类紫外光吸收剂，光稳定剂为癸二酸酯类受阻胺稳定剂，胺中和剂为二甲基乙醇胺，异氰酸酯固化剂选自市售的DESMODUR N 3900。

高耐候耐酸碱的环保水性清漆的制备方法，采用以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)A组份按剂量将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂混合，在600rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(3)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散5min后加入胺中和剂，调节pH值为8.0，可以有±0.1的误差，最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，控制粘度为60KU，可以有±5的误差；

(4)B组份按计量将异氰酸酯固化剂在600rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(5)将制备得到的A组分、B组分混合，得到高耐候耐酸碱的环保水性清漆。

实施例3

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，该清漆为双组份体系混合得到，

A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体50、消泡剂0.5、溶剂5、润湿剂0.5、紫外光吸收剂3、光稳定剂1、去离子水15、胺中和剂0.3、增稠剂1；B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂25、溶剂5。

上述原料组成中，使用的丙烯酸分散体为水性含羟基官能团聚丙烯酸分散体，可以采用市售的BAYHYDROL A 2470，消泡剂为不含有机硅和矿物油的超支化聚醚聚合物，溶剂为二丙二醇丁醚，润湿剂为聚醚改性硅氧烷或小分子量的表面活性聚合物，紫外光吸收剂为三嗪类紫外光吸收剂，光稳定剂为癸二酸酯类受阻胺稳定剂，胺中和剂为二甲基乙醇胺，增稠剂为聚氨酯类增稠剂，异氰酸酯固化剂选自市售的DESMODUR N 3900。

高耐候耐酸碱的环保水性清漆的制备方法，采用以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)A组份按剂量将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂、溶剂混合，在800rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(3)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散8min后加入胺中和剂，调节pH值为8.0，可以有±0.1的误差，最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，控制粘度为60KU，可以有±5的误差；

(4)B组份按计量将异氰酸酯固化剂和溶剂混合，在800rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(5)将制备得到的A组分、B组分混合，得到高耐候耐酸碱的环保水性清漆。

实施例4

一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，该清漆为双组份体系混合得到，

A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体60、消泡剂0.7、溶剂10、润湿剂1、紫外光吸收剂4、光稳定剂2、去离子水20、胺中和剂0.5、增稠剂2；B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂30、溶剂10。

上述原料组成中，使用的丙烯酸分散体为水性含羟基官能团聚丙烯酸分散体，可以采用市售的BAYHYDROL A 2470，消泡剂为不含有机硅和矿物油的超支化聚醚聚合物，溶剂为二乙二醇二丁醚，润湿剂为聚醚改性硅氧烷或小分子量的表面活性聚合物，紫外光吸收剂为三嗪类紫外光吸收剂，光稳定剂为癸二酸酯类受阻胺稳定剂，胺中和剂为二甲基乙醇胺，增稠剂为聚氨酯类增稠剂，异氰酸酯固化剂选自市售的DESMODUR N 3900。

高耐候耐酸碱的环保水性清漆的制备方法，采用以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)A组份按剂量将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂、溶剂混合，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(3)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散10min后加入胺中和剂，调节pH值为8.0，可以有±0.1的误差，最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，控制粘度为60KU，可以有±5的误差；

(4)B组份按计量将异氰酸酯固化剂和溶剂混合，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(5)将制备得到的A组分、B组分混合，得到高耐候耐酸碱的环保水性清漆。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，该清漆为双组份体系混合得到，

A组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：丙烯酸分散体40～60、消泡剂0.2～0.7、溶剂0～10、润湿剂0.2～1、紫外光吸收剂2～4、光稳定剂1～2、去离子水10～20、胺中和剂0.2～0.5、增稠剂0-2；

B组分采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：异氰酸酯固化剂20～30、溶剂0～10。

2.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述丙烯酸分散体为水性含羟基官能团聚丙烯酸分散体，选自市售的BAYHYDROL A 2470。

3.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述消泡剂为不含有机硅和矿物油的超支化聚醚聚合物。

4.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述溶剂为二丙二醇丁醚或二乙二醇二丁醚。

5.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述润湿剂为聚醚改性硅氧烷或小分子量的表面活性聚合物。

6.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述紫外光吸收剂为三嗪类紫外光吸收剂，所述光稳定剂为癸二酸酯类受阻胺稳定剂。

7.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述胺中和剂为二甲基乙醇胺。

8.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。

9.根据权利要求1所述的一种高耐候耐酸碱的环保水性清漆，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂选自市售的DESMODUR N 3900。

10.如权利要求1-9中任一项所述的高耐候耐酸碱的环保水性清漆的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)A组份按剂量将丙烯酸分散体、消泡剂、润湿剂、溶剂混合，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(3)在搅拌过程中，依次加入紫外光吸收剂、光稳定剂、去离子水，分散5-10min后加入胺中和剂，调节pH值为8.0±0.1，最后加入增稠剂，在1000rpm的搅拌机转速下搅拌10min，控制粘度为60±5KU；

(4)B组份按计量将异氰酸酯固化剂和溶剂混合，在600-1000rpm的搅拌机转速下搅拌均匀；

(5)将制备得到的A组分、B组分混合，得到高耐候耐酸碱的环保水性清漆。