CN113337199A - 一种橡胶基材使用的涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种橡胶基材使用的涂料及其制备方法，涂料包括单组分聚氨酯底色漆和双组份聚氨酯清漆；以重量份数计，单组分聚氨酯底色漆包括水性聚氨酯分散体、去离子水、中和剂、醇醚类助剂、流平剂、水性分散剂、消泡剂、润湿剂、颜料、填料和增稠剂；双组份聚氨酯清漆包括水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸树脂、醇醚类助剂、去离子水、抗划伤助剂、流平剂、消泡剂、润湿剂和增稠剂；能在环保的前提条件下，满足耐磨性、柔韧性等性能方面的要求。
Description
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种橡胶基材使用的涂料及其制备方法。
背景技术
橡胶地板以其较好的防护性能和装饰性能在机场、医院、车辆、会展中心等场所有较为广泛的应用，但这些场所的复杂性会造成橡胶地板形成划痕、老化失光变色、甚至产生损伤坑点等，严重影响视觉效果甚至安全性能。水性涂料以其低毒、不燃烧、节省能源、施工安全性高、低污染、漆膜理化性能达到或优于溶剂型涂料等特点而倍受青睐。但水性涂料的耐磨性、柔韧性、附着性差。
发明内容
针对橡胶基材使用的涂料存在耐磨性差、柔韧性差的问题，本发明提供一种橡胶基材使用的涂料及其制备方法，能在环保的前提条件下，满足耐磨性、柔韧性等性能方面的要求。
本发明提供一种橡胶基材使用的涂料，包括单组分聚氨酯底色漆和双组份聚氨酯清漆；
以重量份数计，所述单组分聚氨酯底色漆包括水性聚氨酯分散体50～60份、去离子水10～15份、中和剂0.1～1份、醇醚类助剂3～8份、流平剂0.3～0.5份、水性分散剂1～3份、消泡剂0.5～1份、润湿剂0.5～1份、颜料0.1～12份、填料0.1～10份和增稠剂0.3～0.7份；
以重量份数计，所述双组份聚氨酯清漆包括水性聚氨酯分散体30～40份、水性丙烯酸树脂30～40份、醇醚类助剂3～8份、去离子水5～10份、抗划伤助剂0.5～1.5份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、润湿剂0.1～1份和增稠剂0.3～0.5份。
进一步地，单组分聚氨酯底色漆中：
所述水性聚氨酯分散体为科思创UH2888树脂，该树脂具有良好的耐磨性能，保证了涂料干燥形成漆膜后的耐磨性能；
所述中和剂为三乙胺，确保水性涂料为偏碱环境，防止发生酸臭和变质；
所述醇醚类助剂为乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或两种，帮助乳液中的树脂基团完全展开；
所述流平剂为BYK333，促进水性涂料在成膜过程中保持表面平整性；
所述水性分散剂为BYK190，具有展色性，促进颜料均匀地分布在水性涂料中；
所述消泡剂为DeGO810或DeGO825中的一种或两种，主要作用为解决生产涂料过程中出现气泡的问题，同时在涂料形成漆膜的过程中，解决因为施工而产生的气泡问题；
所述润湿剂为美扬时代WE3221，主要作用为降低材料的表面张力，使涂料更好地在材料表面平铺；
所述颜料为钛白粉(裕兴R818)、炭黑(三菱MA100)中的一种或两种；
所述填料为滑石粉，增加涂料的干燥速度；
所述增稠剂为OMG0434、海明斯WT105A、海明斯R299中的一种或多种，可以增加涂料的粘度，防止发生沉降，并且解决在施工中产生的流挂问题。
进一步地，双组分聚氨酯清漆中：
所述水性聚氨酯分散体为科思创UH2888树脂，水性丙烯酸树脂为A2601树脂，UH2888具有良好的耐磨性能，可以保证涂料干燥形成漆膜后的耐磨性能，A2601树脂具有良好的柔韧性，保证了形成漆膜不会开裂的问题；
所述醇醚类助剂为乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的一种或两种，可以促进乳液中的树脂基团完全展开；
所述流平剂为BYK381，可以使水性涂料在成膜过程中保持表面平整性；
所述消泡剂为DeGO902W或DeGO825中的一种或两种，主要作用为解决生产涂料过程中出现气泡的问题，同时在涂料形成漆膜的过程中，解决因为施工而产生的气泡问题；
所述润湿剂为DeGo4100或美扬时代WE3221中的一种或两种，降低橡胶材料的表面张力，使涂料更好地在橡胶材料表面平铺；
所述抗划伤助剂为陶氏DC51，可以增加形成漆膜后表面耐刮擦的性能；
所述增稠剂为OMG0434，可以增加涂料粘度，防止发生沉降，并且可以解决在施工过程中产生的流挂问题。
所述单组分聚氨酯底色漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配比，依次将去离子水、中和剂、水性分散剂、部分消泡剂投入搅拌罐中以700～1000rpm的速度搅拌混合5～10min；加入颜料、填料研磨20～30min，细度达到20μm以下；
(2)取新缸，加入水性聚氨酯分散体、流平剂、醇醚类助剂、剩余消泡剂和润湿剂以500～800rpm的速度搅拌混合10～20min，加入步骤(1)制备的物料，提速至1000～1500rpm搅拌20～30min，加入增稠剂调节粘度得到单组分聚氨酯底色漆。
所述双组分聚氨酯清漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配比，依次将部分去离子水、水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸树脂、部分润湿剂、醇醚类助剂、流平剂、部分消泡剂加入，以600～1000rpm的速度搅拌混合5～10min；
(2)取新缸，依次将剩余去离子水、剩余润湿剂、抗划伤助剂、剩余消泡剂加入，搅拌15min；
(3)将步骤(2)中分散均匀的抗划伤助剂加入到步骤(1)中，以600～800rpm的速度搅拌混合10～20min，加入增稠剂调节粘度得到双组分聚氨酯清漆。
本发明的有益效果在于，
本发明所提供的聚氨酯底色漆可以很好地遮住地板布的颜色，使橡胶基材的缺陷不不容易显露出来，同时，由于底色漆是单组分，其耐磨性较差，故采用双组分聚氨酯清漆对其进行保护，解决了涂料不耐磨的问题；
本发明通过树脂的优选和功能性助剂的辅助，不仅提高了漆膜的附着力、柔韧性和耐磨性，还具有良好的抗划伤性能，能在环保的前提条件下，满足耐磨性、柔韧性等性能方面的要求。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
所述实施例各原料的具体型号的用量见表1和表2：
表1 单组分聚氨酯底色漆各原料及其用量
表2 双组分聚氨酯清漆各原料及其用量
实施例1
一种橡胶基材使用的涂料，包括单组分聚氨酯底色漆和双组分聚氨酯清漆；
所述单组分聚氨酯底色漆，各种原料的具体商品型号和用量如表1所示；
所述单组分聚氨酯底色漆按以下方法制备所得：
(1)在700rpm转速下，依次将去离子水14.2份、水性分散剂2.5份、消泡剂0.2份、中和剂0.1份、颜料10.1份、填料5份投入研磨缸内，投料完成后，以2000rpm转速分散10min；转入砂磨机研磨至细度小于20μm后停止；
(2)取新缸，在500rpm转速下，依次按比例加入水性聚氨酯分散体60份、润湿剂0.5份、流平剂0.5份、醇醚类助剂5.65份、消泡剂0.3份，搅拌5min后，缓慢加入步骤(1)制备的物料，转速提升至1500rpm，搅拌20min，加入增稠剂调节粘度即得产品。
所述双组分聚氨酯清漆，各种原料的具体商品型号和用量如表2所示；
所述双组分聚氨酯底清漆按以下方法制备所得：
(1)在700rpm转速下，依次将去离子水4份、树脂UH2888 40份、树脂A2601 40份、润湿剂0.2份、醇醚类助剂7.35份、流平剂0.5份、消泡剂0.5份加入，搅拌10min；
(2)分散抗划伤助剂：取新缸，在700rpm转速下，依次将去离子水2.78份、润湿剂0.01份、抗划伤助剂1.2份、消泡剂0.01份加入，搅拌15min；
(3)制备涂料：将步骤2中分散均匀的抗划伤助剂加入到步骤1中分散均匀的树脂中，1000rpm搅拌20min，加入增稠剂调节粘度即得产品。
双组份聚氨酯清漆使用时按质量比8:1与固化剂混合，所述固化剂为科思创XP2547。
所述涂料使用时，首先在地板布橡胶上涂覆一道单组分底色漆，干燥2h后，再进行双组分聚氨酯清漆的涂覆。
实施例2
一种橡胶基材使用的涂料，包括单组分聚氨酯底色漆和双组分聚氨酯清漆；
所述单组分聚氨酯底色漆，各种原料的具体商品型号和用量如表1所示；
所述单组分聚氨酯底色漆按以下方法制备所得：
(1)在700rpm转速下，依次将去离子水10.1份、水性分散剂1份、消泡剂0.5份、中和剂0.7份；颜料5.1份、填料0.1份投入研磨缸内，投料完成后，以2000rpm转速分散10min；转入砂磨机研磨至细度小于20μm后停止；
(2)取新缸，在500rpm转速下，依次按比例加入树脂45份、润湿剂0.5份、流平剂0.5份、醇醚类助剂5份、消泡剂0.5份，搅拌5min后，缓慢加入步骤(1)制备的物料，转速提升至1000rpm，搅拌30min，加入增稠剂调节粘度即得产品。
所述双组分聚氨酯清漆，各种原料的具体商品型号和用量如表2所示；
所述双组分聚氨酯底清漆按以下方法制备所得：
(1)在700rpm转速下，依次将去离子水3份、水性聚氨酯分散体UH2888 30份、树脂A2601 40份、润湿剂0.2份、醇醚类助剂3份、流平剂0.5份、消泡剂0.9份加入，搅拌10min；
(2)分散抗划伤助剂：取新缸，在700rpm转速下，依次将去离子水2.5份、润湿剂0.01份、抗划伤助剂0.5份、消泡剂0.1份加入，搅拌15min；
(3)制备涂料：将步骤2中分散均匀的抗划伤助剂加入到步骤1中分散均匀的树脂中，1000rpm搅拌20min，加入增稠剂调节粘度即得产品。
双组份聚氨酯清漆使用时按质量比8:1与固化剂混合，所述固化剂为科思创XP2547。
所述涂料使用时，首先在地板布橡胶上涂覆一道单组分底色漆，干燥2h后，再进行双组分聚氨酯清漆的涂覆。
实施例3
一种橡胶基材使用的涂料，包括单组分聚氨酯底色漆和双组分聚氨酯清漆；
所述单组分聚氨酯底色漆，各种原料的具体商品型号和用量如表1所示：
所述单组分聚氨酯底色漆按以下方法制备所得：
(1)在700rpm转速下，依次将去离子水15份、水性分散剂2.5份、消泡剂0.2份、中和剂1份；颜料10.1份、填料5份投入研磨缸内，投料完成后，以2000rpm转速分散10min；转入砂磨机研磨至细度小于20μm后停止；
(2)取新缸，在500rpm转速下，依次按比例加入水性聚氨酯分散体50份、润湿剂1份、流平剂0.3份、醇醚类助剂5份、消泡剂0.3份，搅拌5min后，缓慢加入步骤(1)制备的物料，转速提升至1500rpm，搅拌20min，加入增稠剂调节粘度即得产品。
所述双组分聚氨酯清漆，各种原料的具体商品型号和用量如表2所示；
所述双组分聚氨酯底清漆按以下方法制备所得：
(1)在700rpm转速下，依次将去离子水8份、树脂UH2888 40份、树脂A2601 30份、润湿剂0.5份、醇醚类助剂7份、流平剂0.3份、消泡剂0.3份加入，搅拌10min；
(2)分散抗划伤助剂：取新缸，在700rpm转速下，依次将去离子水2份、润湿剂0.5份、抗划伤助剂1.2份、消泡剂0.2份加入，搅拌15min；
(3)制备涂料：将步骤2中分散均匀的抗划伤助剂加入到步骤1中分散均匀的树脂中，1000rpm搅拌20min，加入增稠剂调节粘度即得产品。
双组份聚氨酯清漆使用时按质量比8:1与固化剂混合，所述固化剂为科思创XP2547。
所述涂料使用时，首先在地板布橡胶上涂覆一道单组分底色漆，干燥2h后，再进行双组分聚氨酯清漆的涂覆。
对比例1
与实施例1不同之处，在于树脂型号不同，各原料及其用量见表1与表2，相关的制备方法适应性进行用量调整。
对比例2
与实施例1不同之处，在于树脂用量不同，各原料及其用量见表1与表2，相关的制备方法适应性进行用量调整。
对比例3
与实施例1不同之处，在于各原料用量均不同，各原料及其用量见表1与表2，相关的制备方法适应性进行用量调整。
测试例1
对实施例1-3及对比例1-3制得的涂料，以及市售的两种涂料产品进行性能测试，测试结果如下表所示。
表3 涂料性能测试结果
由表3可以看出，本发明通过树脂的优选和功能性助剂的辅助，不仅提高了漆膜的附着力，还具有良好的抗划伤性能，更重要的是兼具了柔韧性和耐磨性，能在环保的前提条件下，满足耐磨性、柔韧性等性能方面的要求。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种橡胶基材使用的涂料，其特征在于，包括单组分聚氨酯底色漆和双组份聚氨酯清漆，以重量份数计，所述单组分聚氨酯底色漆包括水性聚氨酯分散体50～60份、去离子水10～15份、中和剂0.1～1份、醇醚类助剂3～8份、流平剂0.3～0.5份、水性分散剂1～3份、消泡剂0.5～1份、润湿剂0.5～1份、颜料0.1～12份、填料0.1～10份和增稠剂0.3～0.7份；
以重量份数计，所述双组份聚氨酯清漆包括水性聚氨酯分散体30～40份、水性丙烯酸树脂30～40份、醇醚类助剂3～8份、去离子水5～10份、抗划伤助剂0.5～1.5份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、润湿剂0.1～1份和增稠剂0.3～0.5份。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，单组分聚氨酯底色漆中，所述水性聚氨酯分散体为科思创UH2888树脂。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，单组分聚氨酯底色漆中，
所述中和剂为三乙胺；
所述醇醚类助剂为乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或两种；
所述流平剂为BYK333；
所述水性分散剂为BYK190；
所述消泡剂为DeGO810或DeGO825中的一种或两种；
所述润湿剂为美扬时代WE3221；
所述颜料为钛白粉、炭黑中的一种或两种；
所述填料为滑石粉；
所述增稠剂为OMG0434、海明斯WT105A、海明斯R299中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，双组分聚氨酯清漆中，所述水性聚氨酯分散体为科思创UH2888树脂，水性丙烯酸树脂为A2601树脂。
5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述抗划伤助剂为陶氏DC51。
6.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，双组分聚氨酯清漆中：
所述醇醚类助剂为乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的一种或两种；
所述流平剂为BYK381；
所述消泡剂为DeGO902W或DeGO825中的一种或两种；
所述润湿剂为DeGo4100或美扬时代WE3221中的一种或两种；
所述增稠剂为OMG0434。
7.一种根据权利要求1～6任一所述的橡胶基材使用的涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：制备单组分聚氨酯底色漆
(1)按配比，依次将去离子水、中和剂、水性分散剂、部分消泡剂投入搅拌罐中以700～1000rpm的速度搅拌混合5～10min；加入颜料、填料研磨20～30min，细度达到20μm以下；
(2)取新缸，加入水性聚氨酯分散体、流平剂、醇醚类助剂、剩余消泡剂和润湿剂以500～800rpm的速度搅拌混合10～20min，加入步骤(1)制备的物料，提速至1000～1500rpm搅拌20～30min，加入增稠剂调节粘度得到单组分聚氨酯底色漆；
S2：制备双组分聚氨酯清漆
(1)按配比，依次将部分去离子水、水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸树脂、部分润湿剂、醇醚类助剂、流平剂、部分消泡剂加入，以600～1000rpm的速度搅拌混合5～10min；
(2)取新缸，依次将剩余去离子水、剩余润湿剂、抗划伤助剂、剩余消泡剂加入，搅拌15min；
(3)将步骤(2)中分散均匀的抗划伤助剂加入到步骤(1)中，以600～800rpm的速度搅拌混合10～20min，加入增稠剂调节粘度得到双组分聚氨酯清漆。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，双组份聚氨酯清漆使用时按质量比8:1与固化剂混合，所述固化剂为科思创XP2547。
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2021
- 2021-07-20 CN CN202110820615.9A patent/CN113337199A/zh not_active Withdrawn
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