CN111073482A - 水性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种水性涂料及其制备方法。本发明提供的水性涂料包括：主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物；以主剂的总重量为100份计，主剂包括：水性羟基丙烯酸乳液50‑60份；水性聚氨酯分散体20‑30份；分散剂0‑0.5份；消泡剂0.5‑1份；流平剂0.1‑0.5份；杀菌剂0.1‑0.5份；pH调节剂0.1‑0.5份；醇醚2‑5份；润湿剂0.4‑0.7份；增稠剂0.5‑1份；水0‑20份；其中，分散剂选为含有颜料基团的高分子量嵌段共聚物；消泡剂选为破泡聚合物和/或聚硅氧烷；流平剂选为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；润湿剂选为有机硅表面活性剂；增稠剂选为聚氨酯增稠剂；醇醚为二丙二醇甲醚和二丙二醇丙醚的混合物。解决了现有水性涂料透明性差和丰满度低的问题，适用于高档家具的水性面漆。

Description

水性涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种水性涂料及其制备方法。

背景技术

低碳经济时代的到来，环保和能源是21世纪我们所面临的两大战，应对这种挑战，涂料工业正在由高污染、高能耗、极度依赖于石油工业产品的传统品种逐渐转向水性漆、辐射固化涂料、粉末涂料和高固体分涂料这样的环境友好、节约资源型的产品。水性木器漆是工业涂料的主要品种之一，与油性面漆相比，水性木器漆还存在着透明性差和丰满度低等问题。因而，目前市场上适用于高档家具的木器漆较为紧缺，研究出一种适用于高档家具的水性高清透哑光面漆，具有较大的潜在商业价值。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水性涂料，旨在解决现有水性涂料透明性差和丰满度低的问题，以适用于高档家具。

本发明的另一目的在于提供一种上述水性涂料的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种水性涂料，包括：主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物；

以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

其中，所述分散剂选为含有颜料基团的高分子量嵌段共聚物；

所述消泡剂选为破泡聚合物和/或聚硅氧烷；

所述流平剂选为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；

所述润湿剂选为有机硅表面活性剂；

所述增稠剂选为聚氨酯增稠剂；

所述醇醚为二丙二醇甲醚和二丙二醇丙醚的混合物，且所述二丙二醇甲醚和所述二丙二醇丙醚的重量比为1:1。

本发明提供的水性涂料，包括主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物，主剂由具有特定重量份配比的水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、流平剂、杀菌剂、pH调节剂、醇醚、润湿剂、增稠剂和水组成，上述各组分协同作用，使得所述水性涂料附着力佳，表面细腻、圆润、丰满，与油性面漆相当，与此同时，还具有良好的润湿性、硬度和通透性，适用于高档家具的木器漆，具有较大的潜在商业价值。

相应的，一种水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述水性涂料进行备料；

将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、杀菌剂、pH调节剂和部分增稠剂进行第一混料处理，获得第一混合物；

将流平剂、醇醚、润湿剂、水、剩余所述增稠剂加入所述第一混合物中，进行第二混料处理，获得主料；

将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合，获得所述水性涂料。

本发明提供的水性涂料的制备方法，将主料配方中的各组分进行混料处理，然后将主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合即可，方法简便，易于操作。主料由具有特定重量份配比的水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、流平剂、杀菌剂、pH调节剂、醇醚、润湿剂、增稠剂和水组成，通过上述各组分的协同作用，水性涂料具有附着力佳、丰满度高、润湿性好、填充性好、硬度高和漆膜通透的优点，适用于高档家具的木器漆，具有较大的潜在商业价值。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种水性涂料，包括：主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物；

以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

其中，所述分散剂选为含有颜料基团的高分子量嵌段共聚物；

所述消泡剂选为破泡聚合物和/或聚硅氧烷；

所述流平剂选为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；

所述润湿剂选为有机硅表面活性剂；

所述增稠剂选为聚氨酯增稠剂；

所述醇醚为二丙二醇甲醚和二丙二醇丙醚的混合物，且所述二丙二醇甲醚和所述二丙二醇丙醚的重量比为1:1。

本发明实施例提供的水性涂料，包括主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物，主剂由具有特定重量份配比的水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、流平剂、杀菌剂、pH调节剂、醇醚、润湿剂、增稠剂和水组成，上述各组分协同作用，使得所述水性涂料附着力佳，表面细腻、圆润、丰满，与油性面漆相当，与此同时，还具有良好的润湿性、硬度和通透性，适用于高档家具的木器漆，具有较大的潜在商业价值。

使用时，将主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物按比例进行均匀混合即可。作为一种实施方式，主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物的重量比为100:10。按此配比施工，两者相容性最佳，呈现的漆膜透明度最好且最终耐化学品性能较好。

具体地，水性羟基丙烯酸乳液为主剂的主料之一，其在水性体系中具有良好的分散度，化学性能稳定，透明度高，润湿性好，且与水性聚氨酯分散体以及主料中剩余的其他组分之间具有优异的相容性，使得由所述水性涂料形成的漆膜具有通透性佳、填充性好和表面平整等优点。作为一种实施方式，水性羟基丙烯酸乳液选为购自花果山环保科技有限公司的型号为2004T的水性羟基丙烯酸乳液。

在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，水性羟基丙烯酸乳液为50-60份。此占比质量分数可以很好的平衡工业化生产的实际情况，性价比优异。

具体地，水性聚氨酯分散体作为主剂的消光剂，与主剂体系具有良好的相容性，消光效率高，生成的漆膜细腻，圆润，手感佳，且不影响涂料的适用期，提高了涂料的施工便利性。作为一种实施方式，水性聚氨酯分散体选为购自斯塔尔公司的型号为PD-890的水性聚氨酯分散体。

在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，水性聚氨酯分散体为20-30份，促进成膜，以获得细腻光滑的哑光漆漆膜。

具体地，分散剂选为含有颜料基团的高分子量嵌段共聚物，在一些实施例中，分散剂选为购自毕克化学公司的型号为BYK190的分散剂，其可增强主剂配方体系的贮藏稳定性。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，分散剂为0-0.5份，以增强各组分在基材的润湿度，以及提高分散性能。

具体地，消泡剂选为破泡聚合物和/或聚硅氧烷，在一些实施例中，消泡剂选为TEGO902W的破泡聚合物和聚硅氧烷溶液。破泡聚合物和聚硅氧烷溶液组合，通过与涂料中的剩余各组分均匀混合，有利于涂料在施工过程中减少产生气泡。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，消泡剂为0.5-1份。该用量范围内的涂料，能够很好消除制漆过程中产生的气泡，也便于生产过程中易分散，不容易产生油窝漆病。

具体地，流平剂选为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在一些实施例中，流平剂选为BYK333的聚醚改性聚二甲基硅氧烷，通过与其他组分协同作用，有利于提高水性涂料木器基材之间的润湿性。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，流平剂为0.1-0.5份，对漆膜有较好长波流平作用。

具体地，润湿剂选为有机硅表面活性剂，在一些实施例中，润湿剂选购自毕克化学公司的型号为BYK349的润湿剂。通过与涂料剩余组分间的协同作用，可有效地降低涂料的表面张力，进一步提高涂料与木器基材之间的润湿性和涂料的入孔性，有利于获得细腻、圆润、平整的漆膜表面。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，润湿剂为0.4-0.7份，可有效降低整个体系的表面张力，从而达到在基材上有良好的铺张效果。

具体地，增稠剂选为聚氨酯增稠剂，在一些实施例中，增稠剂选为购自海明斯化学公司的型号为PUR44的增稠剂。该增稠剂的加入不影响涂料的透明度，且能有效地调节涂料的粘稠度，利于提升施工的便利性。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，增稠剂为0.5-1份，以便于很好地施工喷涂。

具体地，醇醚作为水性涂料的成膜助剂，选为醇醚为二丙二醇甲醚和二丙二醇丙醚的混合物，且所述二丙二醇甲醚和所述二丙二醇丙醚的重量比为1:1。其可提高水性涂料中各组分的相容性，从而提高漆膜的成膜性能。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，醇醚为2-5份，其对水性漆漆膜成膜起关键作用。

具体地，杀菌剂选为氯甲基异噻唑啉酮，不含甲醛，加入配方能增强涂料的稳定性，防止细菌、微生物的生长，对水性涂料的贮存起关键性作用。在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，杀菌剂为0.1-0.5份，对水性中微生物的生产具有绝对的抑制作用。

具体地，pH调节剂选为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，在本发明实施例中，以主剂的总重量为100份计，pH调节剂为0.1-0.5份，对水性漆的贮存变质有很好的帮助。

作为一种实施方式，以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

作为一种实施方式，以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

具体地，水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物作为水性涂料的固化剂，通过将主剂与该固化剂按比例进行混合固化，其在水性乳液中具有良好的相容性，分散性好，施工方便。

综上，通过上述各组分的协同作用，使得本发明实施例的水性涂料具有附着力佳、丰满度高、润湿性好、填充性好、硬度高和漆膜通透的优点，适用于木器高档家具的面漆，具有较大的潜在商业价值。

基于上述技术方案，本发明实施例还提供了一种上述水性涂料的制备方法。

一种水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

S01、按照上述水性涂料进行备料；

S02、将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、杀菌剂、pH调节剂和部分增稠剂进行第一混料处理，获得第一混合物；

S03、将流平剂、醇醚、润湿剂、水、剩余所述增稠剂加入所述第一混合物中，进行第二混料处理，获得主料；

S04、将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合，获得所述水性涂料。

本发明实施例提供的水性涂料的制备方法，将主料配方中的各组分进行混料处理，然后将主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合即可，方法简便，易于操作。主料由具有特定重量份配比的水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、流平剂、杀菌剂、pH调节剂、醇醚、润湿剂、增稠剂和水组成，通过上述各组分的协同作用，水性涂料具有附着力佳、丰满度高、润湿性好、硬度高和漆膜通透的优点，适用于高档家具的木器漆，具有较大的潜在商业价值。

作为一种实施方式，将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、杀菌剂、pH调节剂和部分增稠剂进行第一混料处理的步骤包括：

S021、将所述水性羟基丙烯酸乳液和所述水性聚氨酯分散体进行预混，获得预混物；

S022、在以400-600rpm的转速进行搅拌的状态下，在所述预混物中加入所述分散剂、所述消泡剂、所述杀菌剂、所述pH调节剂和所述部分增稠剂，然后将转速调至1000-1200rpm继续搅拌，直至所述第一混合物的细度小于25微米且无出现走油现象为止。

采用高速机械分散的方法，有利于整个体系混合均匀，其决定了整个漆膜的表面平滑度，良好手感。

作为一种实施方式，进行第二混料处理的步骤中，以700-800rpm的转速进行搅拌。采用中速分散的方法，有利于减少气泡的产生，并各组份能很好的混合均匀。在一些实施例中，搅拌15分钟。

作为一种实施方式，将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合的步骤中，将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物分散在水中，且所述主料、所述水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物和所述水的质量比为100:10:10-15。此条件配比后，其方便油漆施工，操作，最终油漆表面效果光滑，透明度佳，丰满好。

为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例一种水性涂料及其制备方法的进步性能显著地体现，以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。

实施例1

本实施例提供了一种双组份聚氨酯水性涂料，包括：主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物；

其中，以主剂的总重量为100份计，主剂包括以下重量份组分：

各组分间配比比例主漆：固化剂：水＝100：10：10(质量比)

实施例2

本实施例提供了一种双组份聚氨酯水性涂料，包括：主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物；

其中，以主剂的总重量为100份计，主剂包括以下重量份组分：

各组分间配比比例主漆：固化剂：水＝100：10：10(质量比)

1、取实施例1和实施例2制得的双组份聚氨酯水性涂料，按照水性漆性能标准GB/T23999-2009《室内装饰装修用水性木器涂料》和GB24410-2009《室内装饰装修用水性木器涂料有害物质限量》进行测试，测试结果如表1所示，显示本发明实施例提供的涂料均符合国家标准。

表1

2、取实施例1和实施例2制得的双组份聚氨酯水性涂料作为面漆，以及市售油性聚氨酯面漆，在木器基材上按照以下工艺进行涂饰：

1)上底色；

2)头度；

3)擦格丽斯；

4)涂覆本发明实施例的水性涂料两道；

5)面修色。

与市售油性聚氨酯面漆进行对比，本发明实施例的水性涂料形成的漆膜在透明性上与油性面漆相近，木纹自然清晰，漆膜细腻，圆滑。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性涂料，其特征在于，包括：主剂和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物；

以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

其中，所述分散剂选为含有颜料基团的高分子量嵌段共聚物；

所述消泡剂选为破泡聚合物和/或聚硅氧烷；

所述流平剂选为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；

所述润湿剂选为有机硅表面活性剂；

所述增稠剂选为聚氨酯增稠剂；

所述醇醚为二丙二醇甲醚和二丙二醇丙醚的混合物，且所述二丙二醇甲醚和所述二丙二醇丙醚的重量比为1:1。

2.根据权利要求1所述水性涂料，其特征在于，以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

3.根据权利要求1所述水性涂料，其特征在于，以所述主剂的总重量为100份计，所述主剂包括以下重量份组分：

4.根据权利要求1至3中任一项所述水性涂料，其特征在于，所述杀菌剂选为氯甲基异噻唑啉酮。

5.根据权利要求1至3中任一项所述水性涂料，其特征在于，所述pH调节剂选为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

6.一种水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照权利要求1至5中任一项所述的水性涂料进行备料；

将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、杀菌剂、pH调节剂和部分增稠剂进行第一混料处理，获得第一混合物；

将流平剂、醇醚、润湿剂、水、剩余所述增稠剂加入所述第一混合物中，进行第二混料处理，获得主料；

将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合，获得所述水性涂料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、消泡剂、杀菌剂、pH调节剂和部分增稠剂进行第一混料处理的步骤包括：

将所述水性羟基丙烯酸乳液和所述水性聚氨酯分散体进行预混，获得预混物；

在以400-600rpm的转速进行搅拌的状态下，在所述预混物中加入所述分散剂、所述消泡剂、所述杀菌剂、所述pH调节剂和所述部分增稠剂，然后将转速调至1000-1200rpm继续搅拌，直至所述第一混合物的细度小于25微米且无出现走油现象为止。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，进行第二混料处理的步骤中，以700-800rpm的转速进行搅拌。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物进行混合的步骤中，将所述主料和水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物分散在水中，且所述主料、所述水可分散型六亚甲基二异氰酸酯均聚物和所述水的质量比为100:10:10-15。