CN111978848A - 耐黄变无光净味pu聚氨酯清面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，属于涂料技术领域，该耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆包括甲组分，乙组分和稀释剂；甲组份包括耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素、醚酯类溶剂、分散剂、消泡剂、消光粉、蜡粉、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂和酯类溶剂；乙组分包括醋酸正丁酯、脱水剂、HDI异氰酸酯固化剂和TDI异氰酸酯固化剂；该制备方法采用分步添加原料进行搅拌。该耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，使得在使用少量消光粉后即可达到超哑光(小于3度)甚至是无光的效果，解决了目前无光清面漆无法达到无光甚至都无法达到超哑光效果的问题，且该制备方法所制得的漆膜干燥速度快，能够达到耐黄变和净味的效果。

Description

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆及其制备方法。

背景技术

随着人们文化生活的不断提高，以及环保意识的逐渐增强，人们对生活环境和家居的品位和要求也逐渐提高。各色家具表面的涂装效果，是人们选择家具的标准，也是评判家具表面油漆涂装效果的准则。近年来，耐黄变、净味和无光的家具涂装，在家具生产中占有不可或缺的地位，越来越受到广大消费者的青睐。但是想要达到在家具上超哑光泽度甚至是完全无光的涂装效果，一直是PU聚氨酯清面漆生产厂家面临的一个有待解决的难题，目前市面上普通的PU哑光清面漆很难达到小于3度以下的光泽度，同时还面临着随着使用时间增长漆膜发黄，以及涂装后存在气味残留的现象的问题。而对于家具清面漆的涂装，尤其是实木类家具，由于无法做到无光或光泽不够哑，有气味残留和黄变的问题，会显著影响涂装的效果，影响消费者的选购。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何解决双组分PU哑光清面漆聚氨酯涂料在喷涂成膜后耐黄变性差，光泽度难于做到零度或小于3度以下的光泽度及有气味残留的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，包括甲组分，乙组分和稀释剂；

按重量百分比计，所述甲组份包括60-75％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2-3％的醋酸丁酸纤维素、7.5-10％的醚酯类溶剂、1-1.5％的分散剂、0.3-0.5％的消泡剂、4-7％的消光粉、0.75-2％的蜡粉、0.3-0.5％的丙烯酸流平剂、0.2-0.5％的有机硅流平剂和6-16％的酯类溶剂；

按重量百分比计，所述乙组分包括30-45％的醋酸正丁酯、0.1-0.5％的脱水剂、20-25％的HDI异氰酸酯固化剂和34-45％的TDI异氰酸酯固化剂；

按重量百分比计，所述稀释剂包括25-35％的丙二醇甲醚醋酸酯、35-45％的醋酸正丁酯和10-20％的醋酸乙酯。

本发明采用的另一种技术方案为：耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素、醚酯类溶剂、分散剂和消泡剂混合，于600-800r/min条件下分散均匀；然后加入消光粉和蜡粉，于800-1200r/min条件下分散至细度≤30um；然后加入丙烯酸流平剂、有机硅流平剂和酯类溶剂，于600-800r/min条件下分散均匀，得到甲组份；

步骤2、在醋酸正丁酯中加入脱水剂，24h后依次加入HDI异氰酸酯固化剂和TDI异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，得到乙组份；

步骤3、将丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丁酯和醋酸乙酯混合后搅拌均匀，得到稀释剂；

按重量百分比计，所述甲组份包括60-75％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2-3％的醋酸丁酸纤维素、7.5-10％的醚酯类溶剂、1-1.5％的分散剂、0.3-0.5％的消泡剂、4-7％的消光粉、0.75-2％的蜡粉、0.3-0.5％的丙烯酸流平剂、0.2-0.5％的有机硅流平剂和6-16％的酯类溶剂；

按重量百分比计，所述乙组分包括30-45％的醋酸正丁酯、0.1-0.5％的脱水剂、20-25％的HDI异氰酸酯固化剂和34-45％的TDI异氰酸酯固化剂；

按重量百分比计，所述稀释剂包括25-35％的丙二醇甲醚醋酸酯、35-50％的醋酸正丁酯和20-35％的醋酸乙酯。

本发明的有益效果在于：本发明提供的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，通过特定地选择耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素，以及HDI异氰酸酯、TDI异氰酸酯同时作为固化剂，所得清面漆具有良好的相溶性，使得在使用少量消光粉后即可达到超哑光(小于3度)甚至是无光的效果，解决了目前无光清面漆无法达到无光甚至都无法达到超哑光效果的问题，且所制得的漆膜干燥速度快，能够达到永久耐黄变；同时在添加和现有配方中同等配比的流平剂、手感剂的前提下，所得清面漆的流平效果更佳，且手感更加细腻柔滑。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

本发明提供一种耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，包括甲组分，乙组分和稀释剂；

按重量百分比计，所述甲组份包括60-75％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2-3％的醋酸丁酸纤维素、7.5-10％的醚酯类溶剂、1-1.5％的分散剂、0.3-0.5％的消泡剂、4-7％的消光粉、0.75-2％的蜡粉、0.3-0.5％的丙烯酸流平剂、0.2-0.5％的有机硅流平剂和6-16％的酯类溶剂；

按重量百分比计，所述乙组分包括30-45％的醋酸正丁酯、0.1-0.5％的脱水剂、20-25％的HDI异氰酸酯固化剂和34-45％的TDI异氰酸酯固化剂；

按重量百分比计，所述稀释剂包括25-35％的丙二醇甲醚醋酸酯、35-50％的醋酸正丁酯和20-35％的醋酸乙酯。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，通过特定地选择耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素，以及HDI异氰酸酯、TDI异氰酸酯同时作为固化剂，所得清面漆具有良好的相溶性，使得在使用少量消光粉后即可达到超哑光(小于3度)甚至是无光的效果，解决了目前无光清面漆无法达到无光甚至都无法达到超哑光效果的问题，且所制得的漆膜干燥速度快，能够达到永久耐黄变；同时在添加和现有配方中同等配比的流平剂、手感剂的前提下，所得清面漆的流平效果更佳，且手感更加细腻柔滑。

进一步的，所述甲组份包括65.5％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2.5％的醋酸丁酸纤维素、10％的醚酯类溶剂、1.5％的分散剂、0.3％的消泡剂、6％的消光粉、0.8％的蜡粉、0.5％的丙烯酸流平剂、0.2％的有机硅流平剂和12.7％的酯类溶剂；

所述乙组分包括24.7％的醋酸正丁酯、0.3％的脱水剂、20％的HDI异氰酸酯固化剂和45％的TDI异氰酸酯固化剂；

所述稀释剂包括25％的丙二醇甲醚醋酸酯、50％的醋酸正丁酯和25％的醋酸乙酯。

进一步的，所述耐黄变净味丙烯酸树脂的细度≤15μm，羟值为30±3mgKOH/g，固含量固体份为50±2％。所述耐黄变净味丙烯酸树脂为长川化工192-50聚醇型亚克力树脂。

由上述描述可知，通过选择低羟值的净味丙烯酸树脂，与普通醇酸树脂对比制成的漆膜无气味残留、干燥速度快、硬度高，且具有极好的耐黄变效果，引入低羟值的丙烯酸树脂还具有超级耐黄变性能，可达到永久性耐黄变性能。

进一步的，所述醋酸丁酸纤维素为美国伊士曼CAB381-2。

由上述描述可知，醋酸丁酸纤维素相较于其他种类的硝化纤维素树脂与耐黄变净味丙烯酸树脂的搭配使用，具有更好的相溶性，使得所得漆膜具有更好的流平性和较佳的手感，在其配合后形成的体系中添加少量的消光粉即可达到超哑光甚至是无光的效果。

进一步的，所述醚酯类溶剂为二氧基二甲醚醋酸酯(PDM)。

由上述描述可知，相较于现有哑光漆常用的PMA、CAC，PDM有良好的溶解力且具有环保无气味的特性。

进一步的，所述消光粉为气相二氧化硅。所述消光粉为格雷斯C7。

由上述描述可知，对于无光涂料消光粉的选择至关重要，本申请通过选择高透明度的气相二氧化硅作为消光粉，使得在同等消光粉的添加量下能够获得更好的消光效果，同时能保证漆膜具有良好的硬度和耐磨性。

进一步的，所述分散剂为高分子嵌段共聚物，所述消泡剂为改性聚硅氧烷，所述蜡粉为聚四氟乙烯改性聚乙烯微粉化蜡。所述分散剂为EFKA-4010，所述消泡剂为BYK-141，所述蜡粉为德国BYK-996。

由上述描述可知，通过添加上述分散剂，不仅能够改善分散效果，且可以改善消光粉粉末的排列作用，防止涂抹后的板面出现发花的现象；聚四氟乙烯改性聚乙烯微粉化蜡能够能够均匀排布浮在漆膜的表面，相较于普通的聚乙烯蜡粉，能够使漆膜手感细腻柔滑，给漆膜起到抗划伤性能，提高漆膜硬度。

进一步的，所述丙烯酸流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯高聚物，所述有机硅流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。所述丙烯酸流平剂为EFKA-3777或BYK-358N，所述有机硅流平剂为迪高450或BYK-333。

由上述描述可知，通过添加丙烯酸流平剂和有机硅流平剂可有效改善成品子啊用于大面积喷、涂施工时的长波流平，提高底材润湿性，提高表面滑爽性能，同时对消光粉气相二氧化硅有排列作用，有效改善成品的抗污性能和流平性能。

进一步的，所述脱水剂为异氰酸酯。所述脱水剂为三星化工的BF5或拜耳的TI或德国气巴的BF5。

由上述描述可知，通过使用脱水剂将醋酸正丁酯中的水分完全脱去，将其中的水分完全反应变成变成气体排出，然后再与异氰酸酯混合。

进一步的，所述HDI异氰酸酯固化剂为拜耳N3390，所述TDI异氰酸酯固化剂为拜耳1451或博高BG-450TB。

由上述描述可知，HDI异氰酸酯固化剂具有良好的耐黄变性能，使得甲组份和乙组分混合后所得漆膜能够具有良好的耐黄变性能，同时TDI固化剂与净味丙烯酸树脂及醋酸丁酸纤维素相容性好，相较于单独使用一种固化剂，HDI异氰酸酯固化剂和TDI异氰酸酯固化剂同时使用具有固化更快，使涂膜在表干和实干的过程得到合理的时间控制，同时所得漆膜消光效果更好且板面光泽均匀。

本发明提供一种耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素、醚酯类溶剂、分散剂和消泡剂混合，于600-800r/min条件下分散均匀；然后加入消光粉和蜡粉，于800-1200r/min条件下分散至细度≤30um；然后加入丙烯酸流平剂、有机硅流平剂和酯类溶剂，于600-800r/min条件下分散均匀，再经检验。过滤和包装，得到甲组份；

步骤2、在醋酸正丁酯中加入脱水剂，24h后依次加入HDI异氰酸酯固化剂和TDI异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，再经检验和包装，得到乙组份；

步骤3、将丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丁酯和醋酸乙酯混合并搅拌均匀，再经检验和包装，得到稀释剂；

按重量百分比计，所述甲组份包括60-75％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2-3％的醋酸丁酸纤维素、7.5-10％的醚酯类溶剂、1-1.5％的分散剂、0.3-0.5％的消泡剂、4-7％的消光粉、0.75-2％的蜡粉、0.3-0.5％的丙烯酸流平剂、0.2-0.5％的有机硅流平剂和6-16％的酯类溶剂；

按重量百分比计，所述乙组分包括30-45％的醋酸正丁酯、0.1-0.5％的脱水剂、20-25％的HDI异氰酸酯固化剂和34-45％的TDI异氰酸酯固化剂；

按重量百分比计，所述稀释剂包括25-35％的丙二醇甲醚醋酸酯、35-45％的醋酸正丁酯和10-20％的醋酸乙酯。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的制备方法，采用分步添加法进行甲组份的制备，相较于传统一步添加分散的方法，根据不同组分选择不同的搅拌速率，所得甲组份组间相容性更好，分散效果更佳，所得涂料制成漆膜后哑光效果及其他性能均一定程度上有所提升，同时制成的组分中还配备有稀释剂，该稀释剂稳定性优异，可长期储存，与甲乙组分相容性良好，无副反应，稀释后不会影响所得漆膜的无光性或超哑光性。

实施例：

甲组份的组成见表1所示，乙组分的组成见表2所示，稀释剂的组成见表3所示。

表1

其中，甲A、甲B、甲C、甲D、甲E、甲F和甲G的纤维树脂均为醋酸丁酸纤维素CAB381-2，甲H的硝化纤维树脂为硝酸纤维素；

表2

其中，乙A、乙B、乙G和乙H的脱水剂为三星化工的BF5，乙C、乙D的脱水剂为TI，乙E、乙F的脱水剂为德国气巴的BF5；乙A、乙B、乙G和乙H的TDI异氰酸酯固化剂为拜耳1451，乙C、乙D、乙E、乙F的TDI异氰酸酯固化剂为博高BG-450TB。

表3

实施例1：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲A，所述乙组分为乙A，所述稀释剂为稀A。

实施例2：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲B，所述乙组分为乙B，所述稀释剂为稀B。

实施例3：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲C，所述乙组分为乙C，所述稀释剂为稀C。

实施例4：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲D，所述乙组分为乙D，所述稀释剂为稀A。

实施例5：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲E，所述乙组分为乙E，所述稀释剂为稀A。

对比例1：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲A，所述乙组分为乙G，所述稀释剂为稀A。

对比例2：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲A，所述乙组分为乙H，所述稀释剂为稀A。

对比例3：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲G，所述乙组分为乙A，所述稀释剂为稀A。

对比例4：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲H，所述乙组分为乙A，所述稀释剂为稀A。

对比例5：

耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，由甲组分，乙组分和稀释剂组成；所述甲组份为甲H，所述乙组分为乙H，所述稀释剂为稀A。

实施例1-3和对比例1-5的超哑光PU净味清面漆的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、将耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素、醚酯类溶剂、分散剂和消泡剂混合，于800r/min条件下分散均匀；然后加入消光粉和蜡粉，于1200r/min条件下分散至细度≤30um；然后加入丙烯酸流平剂、有机硅流平剂和酯类溶剂，于600r/min条件下分散均匀，得到甲组份；

步骤2、在醋酸正丁酯中加入脱水剂，24h后依次加入HDI异氰酸酯固化剂和TDI异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，得到乙组份；

步骤3、将丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丁酯和醋酸乙酯搅拌均匀，得到稀释剂；

实施例4-5的超哑光PU净味清面漆的制备方法与实施例1-3和对比例1-5的制备方法的不同在于步骤1不同，具体的实施例4-5的制备方法的步骤1为：步骤1、将耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素、醚酯类溶剂、分散剂和消泡剂混合，于600r/min条件下分散均匀；然后加入消光粉和蜡粉，于800r/min条件下分散至细度≤30um；然后加入丙烯酸流平剂、有机硅流平剂和酯类溶剂，于800r/min条件下分散均匀，得到甲组份。

性能测试：

将实施例1-5和对比例1-5的甲组份和乙组分按100:50混合后，加入稀释剂混合调整至相应的施工粘度(10-12")后进行喷涂测试，结果见表4-5表所示。

表4

表5

备注：部分测试结果中光泽度有范围值主要是由于喷板时不同位置漆膜薄厚不一引起光泽不同。

综上所述，本发明提供的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，通过特定地选择耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素，以及HDI异氰酸酯、TDI异氰酸酯同时作为固化剂，所得清面漆具有良好的相溶性，使得在使用少量消光粉后即可达到超哑光(小于3度)甚至是无光的效果，解决了目前无光清面漆无法达到无光甚至都无法达到超哑光效果的问题，且所制得的漆膜干燥速度快，能够达到永久耐黄变；同时在添加和现有配方中同等配比的流平剂、手感剂的前提下，所得清面漆的流平效果更佳，且手感更加细腻柔滑。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，包括甲组分，乙组分和稀释剂；

按重量百分比计，所述甲组份包括60-75％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2-3％的醋酸丁酸纤维素、7.5-10％的醚酯类溶剂、1-1.5％的分散剂、0.3-0.5％的消泡剂、4-7％的消光粉、0.75-2％的蜡粉、0.3-0.5％的丙烯酸流平剂、0.2-0.5％的有机硅流平剂和6-16％的酯类溶剂；

按重量百分比计，所述乙组分包括30-45％的醋酸正丁酯、0.1-0.5％的脱水剂、20-25％的HDI异氰酸酯固化剂和34-45％的TDI异氰酸酯固化剂；

按重量百分比计，所述稀释剂包括25-35％的丙二醇甲醚醋酸酯、35-50％的醋酸正丁酯和20-35％的醋酸乙酯。

2.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述甲组份包括65.5％的耐黄变净味丙烯酸树脂、2.5％的醋酸丁酸纤维素、10％的醚酯类溶剂、1.5％的分散剂、0.3％的消泡剂、6％的消光粉、0.8％的蜡粉、0.5％的丙烯酸流平剂、0.2％的有机硅流平剂和12.7％的酯类溶剂；

所述乙组分包括24.7％的醋酸正丁酯、0.3％的脱水剂、20％的HDI异氰酸酯固化剂和45％的TDI异氰酸酯固化剂；

所述稀释剂包括25％的丙二醇甲醚醋酸酯、50％的醋酸正丁酯和25％的醋酸乙酯。

3.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述耐黄变净味丙烯酸树脂的细度≤15μm，羟值为30±3mgKOH/g，固含量固体份为50±2％。

4.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述醚酯类溶剂为二氧基二甲醚醋酸酯。

5.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述消光粉为气相二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述分散剂为高分子嵌段共聚物，所述消泡剂为改性聚硅氧烷，所述蜡粉为聚四氟乙烯改性聚乙烯微粉化蜡。

7.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述丙烯酸流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯高聚物，所述有机硅流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

8.根据权利要求1所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆，其特征在于，所述脱水剂为异氰酸酯。

9.一种权利要求1-8任意一项所述的耐黄变无光净味PU聚氨酯清面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将耐黄变净味丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素、醚酯类溶剂、分散剂和消泡剂混合，于600-800r/min条件下分散均匀；然后加入消光粉和蜡粉，于800-1200r/min条件下分散至细度≤30um；然后加入丙烯酸流平剂、有机硅流平剂和酯类溶剂，于600-800r/min条件下分散均匀，得到甲组份；

步骤2、在醋酸正丁酯中加入脱水剂，24h后依次加入HDI异氰酸酯固化剂和TDI异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，得到乙组份；

步骤3、将丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丁酯和醋酸乙酯混合并搅拌均匀，得到稀释剂。