CN110894398A - 一种自消光水性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自消光水性聚氨酯涂料及其制备方法，涉及水性涂料领域，包括组分A和组分B，所述组分A包括以下重量份数的组成成分：有机硅改性水性聚氨酯30‑40份、水性羟基丙烯酸酯分散体10‑20份、改性二氧化硅消光粉12‑18份、木质素5‑10份、轻质碳酸钙2‑5份、埃洛石1‑3份、绢云母1‑3份、聚酰胺蜡浆4‑8份、MA‑SAS‑BA共聚物分散剂0.5‑1份、三乙醇胺0.1‑0.2份、十二烷基硫酸钠0.1‑1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1‑1.5份、BYK024水性消泡剂2‑6份、BKY346水性流平剂4‑8份、丙二醇甲醚5‑10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.1‑1份、丙二醇甲醚醋酸酯10‑20份、水60‑80份；组分B为WT‑2102固化剂，本发明自消光水性聚氨酯涂料性质稳定，涂膜性质稳定耐酸、耐碱、耐溶剂腐蚀，而且强度、韧性、硬度均符合国家标准。

Description

一种自消光水性聚氨酯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料领域，具体涉及一种自消光水性聚氨酯涂料及其制备方法。
背景技术
在涂料工业中,聚氨酯是聚合物家族中使用量最多、也是最有前景的一类，聚氨酯是一种性能优异的高分子材料，以低聚多元醇为软段，异氰酸酯和扩链剂为硬段的嵌段化合物，其化学结构中含有氨基甲酸酯、醚键、脲键和脲基甲酸酯键等多种极性键，这些极性键赋予了它优越的粘结性能和成膜性能，使其具有耐磨擦、耐化学腐蚀、耐低温、柔性好及粘合力强等诸多性能，其弹性体、泡沫塑料、涂料及粘接剂等已获得广泛的应用。
目前，聚氨酯涂料以溶剂型为主，有机溶剂易燃、易爆、易挥发、气味大，造成空气污染，具有或多或少的毒性，会带来公害问题，随着人们环保、能源意识的增强，特别是各国环保法规对涂料体系中挥发性有机物含量的严格限制，促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展。
水性聚氨酯涂料将溶剂型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量相结合，以水作介质，具有不燃、不污染环境、涂膜硬度高、耐磨蚀、节省能源及易加工等诸多优点，而且其分子结构具有可裁减性，结合新的合成和交联技术，使水性聚氨酯涂膜性能达到甚至优于传统的溶剂型涂料，成为发展最快的涂料品种之一，而自消光水性聚氨酯涂料属于水性聚氨酯涂料的新成员，常见的消光剂是二氧化硅，二氧化硅均匀分布于漆膜中形成一种微粗糙面，从涂膜截面扫描电子显微镜照片可以清晰地看到消光剂二氧化硅粒子均匀地分布于涂膜中，当入射光到达凹凸不平的漆膜表面时，发生漫反射，即发生散射产生低光泽的亚光和消光外观，但是加入消光剂二氧化硅加入后，容易造成沉淀，会使体系的稳定性下降，储存时间不长。
中国专利CN 106750080 A公开了一种自消光型改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。该方法通过调控蓖麻油和环氧树脂在反应过程中合成水性聚氨酯的交联和支化程度以达到控制乳液粒径的目的，并选择性引入有机硅，合成出粒径在400-2000nm的蓖麻油环氧双重改性水性聚氨酯和粒径在50-200nm的有机硅蓖麻油双重改性水性聚氨酯，并将得到的上述两组分进行物理共混和复配制得漆膜。相比于单组份的自消光型水性聚氨酯，合成的自消光型改性水性聚氨酯涂料由于蓖麻油和环氧树脂的支化和交联作用，使其具有更高的硬度，更好的耐刮擦性、耐水解性和热稳定性，尤其是有机硅的引入还赋予了自消光型改性水性聚氨酯漆膜良好的触感。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自消光水性聚氨酯涂料及其制备方法。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为8-20：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30-40份、水性羟基丙烯酸酯分散体10-20份、改性二氧化硅消光粉12-18份、木质素5-10份、轻质碳酸钙2-5份、埃洛石1-3份、绢云母1-3份、聚酰胺蜡浆4-8份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.5-1份、三乙醇胺0.1-0.2份、十二烷基硫酸钠0.1-1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1-1.5份、BYK024水性消泡剂2-6份、BKY346水性流平剂4-8份、丙二醇甲醚5-10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.1-1份、丙二醇甲醚醋酸酯10-20份、水60-80份；
组分B为WT-2102固化剂。
进一步地，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为10：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30份、水性羟基丙烯酸酯分散体12份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素8份、轻质碳酸钙2份、埃洛石2份、绢云母2份、聚酰胺蜡浆5份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.15份、十二烷基硫酸钠0.12份、磷酸单十二烷基酯钠盐1份、BYK024水性消泡剂5份、BKY346水性流平剂6份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.4份、丙二醇甲醚醋酸酯16份、水70份；
组分B为WT-2102固化剂。
进一步地，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为15：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯35份、水性羟基丙烯酸酯分散体20份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素10份、轻质碳酸钙5份、埃洛石1份、绢云母1份、聚酰胺蜡浆4份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.2份、十二烷基硫酸钠0.5份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.2份、BYK024水性消泡剂4份、BKY346水性流平剂4份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.5份、丙二醇甲醚醋酸酯16份、水80份；
组分B为WT-2102固化剂。
进一步地，所述有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至80-85℃搅拌反应2-4h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应2-4h，降温至60-65℃，滴加催化剂，滴定反应终点，再向反应体系中加入三乙胺，高速搅拌2-5min后加入去离子水，继续搅拌10-15min后，将甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间30-50min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
进一步地，所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋催化剂、三嗪类三聚催化剂中的任意一种。
进一步地，所加入三乙胺的物质的量与二羟甲基丙酸的物质的量相同。
进一步地，甲基二乙醇胺溶液的质量分数为5-12％。
进一步地，所述改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理5-15min，滤出烘干后再加入到质量浓度为10-30％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30-40℃搅拌处理30-50min，滤出，50-60℃减压烘干即可。
进一步地，MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40-50℃搅拌混合20-30min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应5-10h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1500-1800r/min分散20-40min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800-1000r/min分散20-40min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
(三)有益效果
本发明提供了一种自消光水性聚氨酯涂料及其制备方法，具有以下有益效果：
单一的水性聚氨酯耐高温、耐水性较差，而本发明中羟丙基封端聚硅氧烷具有独特的化学结构，通过接枝改性的方式引入聚氨酯链中，由于其位于侧链，分子链受束缚较小，链自由度大，表面能较低，因此在成膜过程中向表面富集，因而利用较少的羟丙基封端聚硅氧烷进行改性就能使涂膜获得更低的表面能，从而获得更高的疏水性和更好的手感，改性后的聚氨酯涂料涂膜耐水、耐油污、耐候、耐高低温性能都有提升，水性羟基丙烯酸酯分散体是丙烯酸酯单体和功能性单体共聚而成的含有羟基的丙烯酸酯二级分散体，和有机硅改性水性聚氨酯一起作为水性涂料基料，制成涂料具有良好的干燥速度、抗刮伤性能、高硬度等特性，一般的涂料中消光剂二氧化硅加入后，容易造成沉淀，会使体系的稳定性下降，储存时间缩短，本发明一方面对二氧化硅进行改性，提高了其在分散体系中的稳定性，另一方面加入的MA-SAS-BA共聚物分散剂一方面可以均匀附着于二氧化硅表面促进润湿，使其悬浮性能增加，另一方面磺酸基的引入在二氧化硅表面带上负电荷，使其表面的同种电荷增加，提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力，防止聚集沉淀，本发明自消光水性聚氨酯涂料性质稳定，消光效果好，涂膜性质稳定耐酸、耐碱、耐溶剂腐蚀，而且强度、韧性、硬度均符合国家标准，满足使用需求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为10：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30份、水性羟基丙烯酸酯分散体12份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素8份、轻质碳酸钙2份、埃洛石2份、绢云母2份、聚酰胺蜡浆5份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.15份、十二烷基硫酸钠0.12份、磷酸单十二烷基酯钠盐1份、BYK024水性消泡剂5份、BKY346水性流平剂6份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.4份、丙二醇甲醚醋酸酯16份、水70份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至80℃搅拌反应2.5h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应4h，降温至60℃，滴加有机铋催化剂，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌5min后加入去离子水，继续搅拌12min后，将质量分数为10％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间50min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理10min，滤出烘干后再加入到质量浓度为30％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至35℃搅拌处理40min，滤出，60℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合30min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应5-10h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1600r/min分散30min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散40min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例2：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为15：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯35份、水性羟基丙烯酸酯分散体20份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素10份、轻质碳酸钙5份、埃洛石1份、绢云母1份、聚酰胺蜡浆4份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.2份、十二烷基硫酸钠0.5份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.2份、BYK024水性消泡剂4份、BKY346水性流平剂4份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.5份、丙二醇甲醚醋酸酯16份、水80份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至80℃搅拌反应4h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应2-4h，降温至60℃，滴加催化剂双二甲氨基乙基醚，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌5min后加入去离子水，继续搅拌15min后，将质量分数为8％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间30min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理15min，滤出烘干后再加入到质量浓度为15％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30℃搅拌处理35min，滤出，50℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合20min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应5h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1500r/min分散20min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散20min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例3：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为8：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30份、水性羟基丙烯酸酯分散体18份、改性二氧化硅消光粉15份、木质素10份、轻质碳酸钙2份、埃洛石1份、绢云母2份、聚酰胺蜡浆5份、MA-SAS-BA共聚物分散剂1份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠0.1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1份、BYK024水性消泡剂4份、BKY346水性流平剂5份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.6份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、水60份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至80℃搅拌反应4h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应2-4h，降温至60℃，滴加催化剂二甲基环己胺，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌3min后加入去离子水，继续搅拌10min后，将质量分数为12％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间30min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理8min，滤出烘干后再加入到质量浓度为12％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30℃搅拌处理35min，滤出，60℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合25min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应10h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1800r/min分散25min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散25min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例4：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为20：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯40份、水性羟基丙烯酸酯分散体12份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素10份、轻质碳酸钙5份、埃洛石1份、绢云母2份、聚酰胺蜡浆4份、MA-SAS-BA共聚物分散剂1份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.2份、BYK024水性消泡剂4份、BKY346水性流平剂5份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂1份、丙二醇甲醚醋酸酯12份、水80份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至85℃搅拌反应3h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应4h，降温至60℃，滴加催化剂五甲基二乙烯三胺，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌5min后加入去离子水，继续搅拌12min后，将质量分数为10％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间50min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理15min，滤出烘干后再加入到质量浓度为20％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30℃搅拌处理40min，滤出，60℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合25min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应8h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1800r/min分散40min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散20min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例5：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为15：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯40份、水性羟基丙烯酸酯分散体14份、改性二氧化硅消光粉15份、木质素6份、轻质碳酸钙3份、埃洛石1.2份、绢云母2份、聚酰胺蜡浆4份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠0.8份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.5份、BYK024水性消泡剂5份、BKY346水性流平剂4份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.6份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、水60份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至85℃搅拌反应3h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应4h，降温至60℃，滴加催化剂二月桂酸二丁基锡，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌5min后加入去离子水，继续搅拌10min后，将质量分数为10％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间50min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理8min，滤出烘干后再加入到质量浓度为15％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30℃搅拌处理45min，滤出，60℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合25min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应6h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1800r/min分散35min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散20min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例6：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为8：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯40份、水性羟基丙烯酸酯分散体10份、改性二氧化硅消光粉18份、木质素5份、轻质碳酸钙5份、埃洛石1份、绢云母3份、聚酰胺蜡浆4份、MA-SAS-BA共聚物分散剂1份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1份、BYK024水性消泡剂6份、BKY346水性流平剂4份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.1份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、水60份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至85℃搅拌反应2h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应4h，降温至60℃，滴加三嗪类三聚催化剂，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌5min后加入去离子水，继续搅拌10min后，将质量分数为12％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间30min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理15min，滤出烘干后再加入到质量浓度为10％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至40℃搅拌处理30min，滤出，60℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合30min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应5h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1800r/min分散20min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至1000r/min分散20min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例7：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为20：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30份、水性羟基丙烯酸酯分散体20份、改性二氧化硅消光粉12份、木质素10份、轻质碳酸钙2份、埃洛石3份、绢云母1份、聚酰胺蜡浆8份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.5份、三乙醇胺0.2份、十二烷基硫酸钠0.1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.5份、BYK024水性消泡剂2份、BKY346水性流平剂8份、丙二醇甲醚5份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂1份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、水80份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至80℃搅拌反应4h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应2h，降温至65℃，滴加有机铋催化剂，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌2min后加入去离子水，继续搅拌15min后，将质量分数为5％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间50min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理5min，滤出烘干后再加入到质量浓度为30％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30℃搅拌处理50min，滤出，50℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至50℃搅拌混合20min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应10h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1500r/min分散40min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散40min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
实施例8：
一种自消光水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为16：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯40份、水性羟基丙烯酸酯分散体10份、改性二氧化硅消光粉15份、木质素10份、轻质碳酸钙5份、埃洛石2份、绢云母3份、聚酰胺蜡浆6份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠0.2份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.2份、BYK024水性消泡剂5份、BKY346水性流平剂6份、丙二醇甲醚8份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂1份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、水65份；
组分B为WT-2102固化剂。
有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至85℃搅拌反应2h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应4h，降温至60℃，滴加催化剂二月桂酸二丁基锡，滴定反应终点，再向反应体系中加入与二羟甲基丙酸物质的量相同三乙胺，高速搅拌4min后加入去离子水，继续搅拌12min后，将质量分数为8％的甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间40min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理10min，滤出烘干后再加入到质量浓度为15％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至40℃搅拌处理35min，滤出，60℃减压烘干即可。
MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40℃搅拌混合25min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应10h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
上述自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1600r/min分散40min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800r/min分散25min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
下表1为本发明实施例1自消光水性聚氨酯涂料的性能测试结果：
表1：
Figure BDA0002296360680000181
由上表1可知，本发明自消光水性聚氨酯涂料性质稳定，涂膜性质稳定耐酸、耐碱、耐溶剂腐蚀，而且强度、韧性、硬度均符合国家标准，满足使用需求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为8-20：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30-40份、水性羟基丙烯酸酯分散体10-20份、改性二氧化硅消光粉12-18份、木质素5-10份、轻质碳酸钙2-5份、埃洛石1-3份、绢云母1-3份、聚酰胺蜡浆4-8份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.5-1份、三乙醇胺0.1-0.2份、十二烷基硫酸钠0.1-1份、磷酸单十二烷基酯钠盐1-1.5份、BYK024水性消泡剂2-6份、BKY346水性流平剂4-8份、丙二醇甲醚5-10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.1-1份、丙二醇甲醚醋酸酯10-20份、水60-80份；
组分B为WT-2102固化剂。
2.如权利要求1所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为10：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯30份、水性羟基丙烯酸酯分散体12份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素8份、轻质碳酸钙2份、埃洛石2份、绢云母2份、聚酰胺蜡浆5份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.15份、十二烷基硫酸钠0.12份、磷酸单十二烷基酯钠盐1份、BYK024水性消泡剂5份、BKY346水性流平剂6份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.4份、丙二醇甲醚醋酸酯16份、水70份；
组分B为WT-2102固化剂。
3.如权利要求1所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为15：1；
所述组分A包括以下重量份数的组成成分：
有机硅改性水性聚氨酯35份、水性羟基丙烯酸酯分散体20份、改性二氧化硅消光粉16份、木质素10份、轻质碳酸钙5份、埃洛石1份、绢云母1份、聚酰胺蜡浆4份、MA-SAS-BA共聚物分散剂0.8份、三乙醇胺0.2份、十二烷基硫酸钠0.5份、磷酸单十二烷基酯钠盐1.2份、BYK024水性消泡剂4份、BKY346水性流平剂4份、丙二醇甲醚10份、非离子聚氨酯缔合型增稠剂0.5份、丙二醇甲醚醋酸酯16份、水80份；
组分B为WT-2102固化剂。
4.如权利要求1所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述有机硅改性水性聚氨酯的制备方法如下：
室温氮气保护下将聚四氢呋喃醚二醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷机械搅拌混合均匀，升温至80-85℃搅拌反应2-4h，再依次将二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇和丙酮加入，继续反应2-4h，降温至60-65℃，滴加催化剂，滴定反应终点，再向反应体系中加入三乙胺，高速搅拌2-5min后加入去离子水，继续搅拌10-15min后，将甲基二乙醇胺溶液滴加进入进行扩链反应，反应时间30-50min，最后减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
5.如权利要求4所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋催化剂、三嗪类三聚催化剂中的任意一种。
6.如权利要求4所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，所加入三乙胺的物质的量与二羟甲基丙酸的物质的量相同。
7.如权利要求4所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，甲基二乙醇胺溶液的质量分数为5-12％。
8.如权利要求4所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述改性二氧化硅消光粉的制备方法如下：
将超细二氧化硅加入到硅烷偶联剂溶液中超声震荡处理5-15min，滤出烘干后再加入到质量浓度为10-30％的蜡乳化液中，用三乙胺调节体系pH至10，升温至30-40℃搅拌处理30-50min，滤出，50-60℃减压烘干即可。
9.如权利要求4所述的自消光水性聚氨酯涂料，其特征在于，MA-SAS-BA共聚物分散剂的制备方法如下：
将马来酸酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸丁酯、异丙醇加入到去离子水中，升温至40-50℃搅拌混合20-30min后，将过硫酸钾溶液滴加进入，保温反应5-10h后，冷却至室温向反应液中滴加三乙胺使pH至7-8，将反应液滴加到丙酮中，析出沉淀将其滤出溶于水中再滴加至丙酮中，如此三次后，将沉淀减压烘干即可。
10.如权利要求1-9中任一项所述的自消光水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，具体如下：
将丙二醇甲醚醋酸酯、有机硅改性水性聚氨酯、水性羟基丙烯酸酯分散体加入到水中混匀，再将改性二氧化硅消光粉、木质素、轻质碳酸钙、埃洛石、绢云母依次加入，转速调至1500-1800r/min分散20-40min，再将聚酰胺蜡浆、MA-SAS-BA共聚物分散剂、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、磷酸单十二烷基酯钠盐、BYK024水性消泡剂、BKY346水性流平剂、丙二醇甲醚、非离子聚氨酯缔合型增稠剂加入，转速调至800-1000r/min分散20-40min即可得到组分A，将组分A与组分B按一定质量比混合均匀，即可得到所述自消光水性聚氨酯涂料。
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