CN111269645A - 一种水性聚氨酯桔纹漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种水性聚氨酯桔纹漆及其制备方法。所述水性聚氨酯桔纹漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量份数的组分：羟基丙烯酸分散体45‑60份；钛白粉20‑25份；硫酸钡5‑10份；桔纹助剂0.7‑1.2份；分散剂1‑1.5份；消泡剂0.08‑0.3份；成膜助剂2‑3份；水性流变助剂0.1‑0.3份；去离子水10‑20份，所述B组分包括水性异氰酸酯固化剂90‑100份。本发明提供的桔纹漆热储稳定性好，桔纹纹理清晰度高，立体感强，具有较好的耐水性、耐酸碱性和耐人工老化性。

Description

一种水性聚氨酯桔纹漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯桔纹漆及其制备方法。
背景技术
桔纹漆具有桔纹清晰、立体感强，装饰性能好等特点，适用于各类机械、设备、机床等保护装饰涂装，能掩饰各种金属表面粗糙不平的瑕疵起到美术装饰效果。目前，桔纹漆多以油性漆为主，随着国家对环境污染重视程度的逐步提高，桔纹漆产品水性化需求已迫在眉睫。
然而，现有的水性桔纹漆作为市场新兴产品仍然存在储存稳定性差、使用适用期短、干燥速度慢、立体效果差、纹理模糊不匀等缺陷。因此，研发一种稳定性好、干燥速度快、桔纹立体感强，且具有良好化学性能和机械性能的桔纹漆意义重大。
发明内容
针对现有水性桔纹漆存在的上述技术问题，本发明提供一种水性聚氨酯桔纹漆及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种水性聚氨酯桔纹漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量份数的组分：羟基丙烯酸分散体45-60份；钛白粉20-25份；硫酸钡5-10份；桔纹助剂0.7-1.2份；分散剂1-1.5份；消泡剂0.08-0.3份；成膜助剂2-3份；水性流变助剂0.1-0.3份和去离子水10-20份，所述B组分包括水性异氰酸酯固化剂90-100份，所述A组分与B组分的-OH/-NCO为1：1.3，
所述水性聚氨酯桔纹漆的颜料体积浓度(PVC)为35～45％，其中，颜料体积浓度是涂料中着色颜料和体质颜料的体积与配方中所有不挥发分总体积之比。
相对于现有技术，本发明提供的水性聚氨酯桔纹漆，羟基丙烯酸分散体和水性异氰酸酯固化剂为主要成膜物质，羟基丙烯酸分散体具有合适的固含量和羟基含量，与水性异氰酸酯固化剂充分交联反应，使漆膜不仅具有良好的硬度、耐化学性，还具有良好的厚涂性，有助于改善桔纹立体效果；通过调控桔纹助剂用量，并与水性流变助剂共同使用，使漆膜单位面积内的桔纹助剂互相之间形成有效的相互牵制作用，改善桔纹立体效果，同时通过水性流变助剂提高漆液的中低剪切粘度，进一步地改善桔纹的纹理效果；此外，通过调控PVC，避免了PVC太低桔纹纹理随着漆膜干燥变小，立体感差以及PVC太高削弱贝纳尔德旋涡作用，使纹理模糊不匀，影响产品储存稳定性和使用适用期的缺陷。本发明提供的水性聚氨酯桔纹漆纹理清晰度高、立体感强，并具有耐化学腐蚀性好、硬度高、柔韧性好、粗存稳定性好及使用适用期长等特点。
进一步地，所述羟基丙烯酸分散体为日本DIC的WD-551水性羟基丙烯酸树脂，固含量为45％，羟基含量为3.3％，使漆膜具有良好的厚涂性和耐化学品性。
进一步地，所述桔纹助剂为桔纹助剂RZ608(锐洲化学(上海)有限公司)，储存稳定性好，与羟基丙烯酸分散体、水性流变助剂共同作用保证桔纹立体效果。
进一步地，所述水性流变助剂为水性流变助剂HX1080(德谦(上海)化学有限公司)，为中剪水性流变助剂，与桔纹助剂共同作用改善桔纹纹理，并避免喷涂易飞溅现象，改善使用适用期。
进一步地，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，如BYK-190；所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，如BYK-024。
进一步地，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚或二丙二醇丁醚，与其他组分共同作用保证漆膜的整体性能。
进一步地，所述水性异氰酸酯固化剂为基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯，如异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655，与羟基丙烯酸分散体充分交联反应，保证漆膜的耐水耐化学性能。
本发明还提供了上述水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：将所述去离子水与所述分散剂、消泡剂、成膜助剂、钛白粉及硫酸钡混合，搅拌并研磨，得到水浆；
S2：将所述水浆与所述羟基丙烯酸分散体、桔纹助剂及水性流变助剂混合，得到A组分；
S3：将所述A组分与B组分按-OH/-NCO为1：1.3混合，得到水性聚氨酯桔纹漆。
进一步地，所述研磨细度≤20μm，使各组分充分混合，形成均一体系。
相对于现有技术，本发明提供的水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，工艺简单，操作方便，安全环保，所得桔纹漆纹理清晰度高、立体感强、耐化学腐蚀性好、硬度高、柔韧性好。
附图说明
图1为本发明实施例1漆膜表观图；
图2为实施例5漆膜表观图；
图3对比例1漆膜表观图；
图4对比例2漆膜表观图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种水性聚氨酯桔纹漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量份数的组分：水性羟基丙烯酸树脂WD-551为50份；R706钛白粉20份；硫酸钡8份；桔纹助剂RZ608为1份；分散剂BYK-190为1.2份；消泡剂BYK-024为0.1份；二丙二醇甲醚2.5份；水性流变助剂HX1080为0.3份；去离子水16.9份，所述B组分包括水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655为100份，上述水性聚氨酯桔纹漆的PVC为38.5％，其中，PVC是涂料中着色颜料和体质颜料的体积与配方中所有不挥发分总体积之比。
上述水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：将上述去离子水与分散剂分散剂BYK-190、消泡剂BYK-024、二丙二醇甲醚、R706钛白粉及硫酸钡混合，搅拌并研磨至细度≤20μm，得到水浆；
S2：将上述水浆与水性羟基丙烯酸树脂WD-551、桔纹助剂RZ608及水性流变助剂HX1080混合，得到A组分；
S3：将上述A组分与B组分的水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655按-OH/-NCO为1：1.3混合，得到水性聚氨酯桔纹漆。
实施例2
一种水性聚氨酯桔纹漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量份数的组分：水性羟基丙烯酸树脂WD-551为45份；R706钛白粉25份；硫酸钡10份；桔纹助剂RZ608为0.7份；分散剂BYK-190为1.5份；消泡剂BYK-024为0.3份；二丙二醇丁醚2份；水性流变助剂HX1080为0.2份；去离子水15.3份，所述B组分包括水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655为90份，上述水性聚氨酯桔纹漆的PVC为44.7％，其中，PVC是涂料中着色颜料和体质颜料的体积与配方中所有不挥发分总体积之比。
上述水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：将上述去离子水与分散剂分散剂BYK-190、消泡剂BYK-024、二丙二醇丁醚、R706钛白粉及硫酸钡混合，搅拌并研磨至细度≤20μm，得到水浆；
S2：将上述水浆与水性羟基丙烯酸树脂WD-551、桔纹助剂RZ608及水性流变助剂HX1080混合，得到A组分；
S3：将上述A组分与B组分的水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655按-OH/-NCO为1；1.3混合，得到水性聚氨酯桔纹漆。
实施例3
一种水性聚氨酯桔纹漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量份数的组分：水性羟基丙烯酸树脂WD-551为58份；R706钛白粉21份；硫酸钡5份；桔纹助剂RZ608为1.2份；分散剂BYK-190为1.0份；消泡剂BYK-024为0.08份；二丙二醇甲醚3份；水性流变助剂HX1080为0.15份；去离子水10.57份，所述B组分包括水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP2655为95份，上述水性聚氨酯桔纹漆的PVC为35.1％，其中，PVC是涂料中着色颜料和体质颜料的体积与配方中所有不挥发分总体积之比。
上述水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：将上述去离子水与分散剂分散剂BYK-190、消泡剂BYK-024、二丙二醇甲醚、R706钛白粉及硫酸钡混合，搅拌并研磨至细度≤20μm，得到水浆；
S2：将上述水浆与水性羟基丙烯酸树脂WD-551、桔纹助剂RZ608及水性流变助剂HX1080混合，得到A组分；
S3：将上述A组分与B组分的水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655按-OH/-NCO为1；1.3混合，得到水性聚氨酯桔纹漆。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
实施例4
将实施例1中的水性羟基丙烯酸树脂WD-551替换为水性丙烯酸树脂CTR-6013(固含量为43％，羟基含量为2.8％)，并调整水性丙烯酸树脂CTR-6013与水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655用量，使NCO/OH摩尔比与实施例1相同，其他组分及制备方法与实施例1相同，制得水性聚氨酯桔纹漆。
实施例5
将实施例1中的桔纹助剂RZ608替换为等量的桔纹助剂DRL-7620，其他组分及制备方法与实施例1相同，制得水性聚氨酯桔纹漆。
实施例6
将实施例1中的水性流变助剂HX1080替换为等量的水性流变助剂RHEOLATE 350D，其他组分及制备方法与实施例1相同，制得水性聚氨酯桔纹漆。
对比例1、2
调整实施例1中的桔纹助剂RZ608的用量为0.5份和2份(分别对应对比例1和2)，其他组分及制备方法与实施例1相同，制得水性聚氨酯桔纹漆。
对比例3、4
调整实施例1中的PVC为25％和50％(分别对应对比例3和4)，其他组分及制备方法与实施例1相同，制得水性聚氨酯桔纹漆。
为了更好的说明本发明实施例提供的水性聚氨酯桔纹漆的特性，下面将实施例1-6制备的水性聚氨酯桔纹漆进行相应性能的测试，测试标准如表1所示，具体结果如表2所示。其中，实施例1及实施例5的漆膜表观图分别如图1、2所示。
表1
Figure BDA0002392772290000061
Figure BDA0002392772290000071
表2
Figure BDA0002392772290000072
Figure BDA0002392772290000081
此外，将实施例1与对比例1-4所得的水性聚氨酯桔纹漆进行相应性能的测试，结果如表3所示。其中，对比例1、2的漆膜表观分别如图3、4所示。
表3
Figure BDA0002392772290000082
由以上数据可知，本发明提供的水性聚氨酯桔纹漆热储稳定性好，桔纹纹理清晰度高，立体感强，具有较好的耐水性、耐酸碱性和耐人工老化性。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量份数的组分：羟基丙烯酸分散体45-60份；钛白粉20-25份；硫酸钡5-10份；桔纹助剂0.7-1.2份；分散剂1-1.5份；消泡剂0.08-0.3份；成膜助剂2-3份；水性流变助剂0.1-0.3份和去离子水10-20份，所述B组分包括水性异氰酸酯固化剂90-100份；所述A组分与B组分的-OH/-NCO为1：1.3，
所述水性聚氨酯桔纹漆的颜料体积浓度为35～45％。
2.如权利要求1所述的水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：所述羟基丙烯酸分散体为水性羟基丙烯酸树脂WD-551。
3.如权利要求2所述的水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：所述桔纹助剂为桔纹助剂RZ608。
4.如权利要求1所述的水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：所述水性流变助剂为水性流变助剂HX1080。
5.如权利要求1所述的水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液；所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂。
6.如权利要求1所述的水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇甲醚或二丙二醇丁醚。
7.如权利要求1所述的水性聚氨酯桔纹漆，其特征在于：所述水性异氰酸酯固化剂为基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯。
8.一种权利要求1至7任一项所述的水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将所述去离子水与所述分散剂、消泡剂、成膜助剂、钛白粉及硫酸钡混合，搅拌并研磨，得到水浆；
S2：将所述水浆与所述羟基丙烯酸分散体、桔纹助剂及水性流变助剂混合，得到A组分；
S3：将所述A组分与B组分按-OH/-NCO为1：1.3混合，得到水性聚氨酯桔纹漆。
9.如权利要求8所述的水性聚氨酯桔纹漆的制备方法，其特征在于：所述研磨细度≤20μm。
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