CN114231143A - 一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆及其制备方法 - Google Patents
一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，包括A组份和B组份，所述A组份由以下原料制备而成：去离子水、pH调节剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、基材润湿剂，所述B组份由以下原料制备而成：异氰酸酯固化剂、去离子水，将上述制好的A组份、B组份按比例混合，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，本发明采用高羟值的丙烯酸乳液与异氰酸酯固化剂配合使用，形成致密的三维网状结构。其中，羟基亲水性好，提高异氰酸酯固化剂与丙烯酸乳液的相容性，同时，高羟基含量提高了反应的交联密度，提升漆膜的致密度和机械性能，使污染物难以附着和渗透，提高漆膜的抗涂鸦性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其是一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对涂料除装饰性外，对涂料的功能性要求也越来越高。儿童房、学校、医院、厨房、生产厂房等容易受到污渍污染的场所对涂料的持久抗涂鸦性能提出了较高的要求。
常见的抗涂鸦涂料是向涂料中引入降低表面能的表面改性剂或表面改性组份，减少污渍在涂膜表面的附着，公开号为CN 105219247 A双组份透明清漆，通过羟基丙烯酸乳液和异氰酸酯发生交联反应，并加入降低表面能的蜡乳液，减少污染物的附着，提高产品的抗涂鸦性能，但蜡乳液容易向涂层表面迁移，经过多次擦洗后，其防涂鸦性能明显降低。
公开号为CN 108467670 A耐油性笔水性木器清面漆，利用防涂鸦助剂和纳米助剂显著提高涂层的抗涂鸦抗污性，但纳米助剂价格较高，产品成本高；上述防涂鸦涂料只能耐水性笔或油性笔，没有抗喷漆的功能。
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆及其制备方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按质量比为5-6：1混合；
其中，所述A组份由以下质量份的原料制备而成：
所述B组份由以下质量份的原料制备而成：
异氰酸酯固化剂 50.00-70.00份,
去离子水 30.00-50.00份。
进一步地，所述pH调节剂为有机醇胺。
进一步地，所述润湿剂为硅氧烷双生表面活性剂或硅醇类非离子表面活性剂一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物或有机硅型消泡剂的一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述增稠剂为水性非离子缔合型流变改性剂或疏水改性碱溶性乳液型增稠剂的一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述丙烯酸乳液为高羟值的丙烯酸乳液。
进一步地，所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂或丙二醇的一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物或聚丙烯酸酯溶液中一种或两种任意比例的复配混合物。
一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆的制备方法，具体步骤如下：
其中，A组份制备过程如下：
将10.00-25.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.10-1.00份的pH调节剂、0.05-0.50份的润湿剂、0.10-1.00份的消泡剂和0.10-2.00份的增稠剂；
然后在转速为600RPM下加入50.00-80.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
之后在转速为600RPM下加入1.00-10.00份成膜助剂和0.10-1.00份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
其中，B组份制备过程如下：
将30.00-50.00份去离子水和50.00-70.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
将上述制好的A组份、B组份按5-6：1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的5％-30％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：采用高羟值的丙烯酸乳液与异氰酸酯固化剂配合使用，形成致密的三维网状结构。其中，羟基亲水性好，提高异氰酸酯固化剂与丙烯酸乳液的相容性，同时，高羟基含量提高了反应的交联密度，提升漆膜的致密度和机械性能，使污染物难以附着和渗透，提高漆膜的抗涂鸦性能。
而聚氨酯涂料特殊的化学结构，也使聚氨酯涂料具有优异的耐擦洗性能，可提供持久的抗涂鸦性能。另外，聚氨酯罩面清漆制备工艺简单，制作成本低。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按质量比为5-6：1混合；
其中，所述A组份由以下质量份的原料制备而成：
所述B组份由以下质量份的原料制备而成：
异氰酸酯固化剂 50.00-70.00份,
去离子水 30.00-50.00份。
进一步地，所述pH调节剂为有机醇胺。
进一步地，所述润湿剂为硅氧烷双生表面活性剂或硅醇类非离子表面活性剂一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物或有机硅型消泡剂的一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述增稠剂为水性非离子缔合型流变改性剂或疏水改性碱溶性乳液型增稠剂的一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述丙烯酸乳液为高羟值的丙烯酸乳液。
进一步地，所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂或丙二醇的一种或两种任意比例的复配混合物。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物或聚丙烯酸酯溶液中一种或两种任意比例的复配混合物。
一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆的制备方法，具体步骤如下：
其中，A组份制备过程如下：
将10.00-25.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.10-1.00份的pH调节剂、0.05-0.50份的润湿剂、0.10-1.00份的消泡剂和0.10-2.00份的增稠剂；
然后在转速为600RPM下加入50.00-80.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
之后在转速为600RPM下加入1.00-10.00份成膜助剂和0.10-1.00份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
其中，B组份制备过程如下：
将30.00-50.00份去离子水和50.00-70.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
将上述制好的A组份、B组份按5-6：1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的5％-30％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
本发明采用高羟值的丙烯酸乳液与异氰酸酯固化剂配合使用，形成致密的三维网状结构，造成污染物难以浸渍，使漆膜具有优异的耐酸、碱、盐和有机物性能。其中，羟基亲水性好，提高异氰酸酯固化剂与丙烯酸乳液的相容性，同时，高羟基含量提高了反应的交联密度，提升漆膜的致密度和机械性能，使污染物难以附着和渗透，提高漆膜的抗涂鸦性能。
而聚氨酯涂料特殊的化学结构，也使聚氨酯涂料具有优异的耐擦洗性能，可提供持久的抗涂鸦性能。另外，聚氨酯罩面清漆制备工艺简单，制作成本低。
特殊的化学结构分为两点：
1、聚氨酯涂料是反应型的漆，是由异氰酸酯和羟基丙烯酸乳液反应生成具有氨酯键的聚合物，如下式所示，
这个反应既不是缩合也不是聚合，是逐步加成聚合，最终形成致密的三维网状结构，使漆膜具有优异的抗涂鸦性能。
2、氨酯键会在高聚物分子间形成非环或环形的氢键，如下式所示，
这些氢键可通过分离来吸收外来的能量，外力去除后又可重新形成氢键，如此氢键的裂开又再形成的可逆重复，使聚氨酯漆膜具有较高的机械强度、耐磨性和韧性，使其具有优异的耐擦洗性能，提供持久的抗涂鸦性能。
实施例1：
本水性双组份聚氨酯清漆包含A、B两个组份。
其中A组份制作过程如下：
①将18.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.90份的pH调节剂、0.10份的润湿剂、0.80份的消泡剂和1.50份的增稠剂；
②然后在转速为600RPM下加入70.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
③之后在转速为600RPM下加入8.00份成膜助剂和0.70份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
B组份制备过程如下：
将50.00份去离子水和50.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
2)涂料固化：
将上述制好的A、B组份按5:1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的5％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
实施例2：
本水性双组份聚氨酯清漆包含A、B两个组份。
其中A组份制作过程如下：
①将15.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.30份的pH调节剂、0.10份的润湿剂、0.60份的消泡剂和0.80份的增稠剂；
②然后在转速为600RPM下加入75.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
③之后在转速为600RPM下加入8.00份成膜助剂和0.20份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
B组份制备过程如下：
将40.00份去离子水和60.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
2)涂料固化：
将上述制好的A、B组份按5:1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的10％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
实施例3：
本水性双组份聚氨酯清漆包含A、B两个组份。
其中A组份制作过程如下：
①将19.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.30份的pH调节剂、0.10份的润湿剂、0.80份的消泡剂和1.60份的增稠剂；
②然后在转速为600RPM下加入72.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
③之后在转速为600RPM下加入6.00份成膜助剂和0.20份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
B组份制备过程如下：
将30.00份去离子水和70.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
2)涂料固化：
将上述制好的A、B组份按6:1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的5％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
实施例4：
本水性双组份聚氨酯清漆包含A、B两个组份。
其中A组份制作过程如下：
①将22.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.50份的pH调节剂、0.20份的润湿剂、0.80份的消泡剂和2.00份的增稠剂；
②然后在转速为600RPM下加入65.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
③之后在转速为600RPM下加入9.00份成膜助剂和0.50份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
B组份制备过程如下：
将60.00份去离子水和40.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
2)涂料固化：
将上述制好的A、B组份按5:1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的8％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
对实施例制备的水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆对比测试，结果如下表所示：
从上表可以得知：与市场上常见的水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆对比可知：本专利所提出的的方法制备的聚氨酯罩面清漆在耐溶剂擦拭性、防涂鸦性、耐污渍性、耐污渍持久性及耐擦洗性方面体现出了优异的性能，表明用本专利提出的高羟值丙烯酸乳液与异氰酸酯固化剂配合使用的方法制作的抗涂鸦罩面清漆具有显著的性能优势，该产品具有很强的市场竞争力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按质量比为5-6：1混合；
其中，所述A组份由以下质量份的原料制备而成：
所述B组份由以下质量份的原料制备而成：
异氰酸酯固化剂 50.00-70.00份,
去离子水 30.00-50.00份。
2.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述pH调节剂为有机醇胺。
3.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述润湿剂为硅氧烷双生表面活性剂或硅醇类非离子表面活性剂一种或两种任意比例的复配混合物。
4.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物或有机硅型消泡剂的一种或两种任意比例的复配混合物。
5.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述增稠剂为水性非离子缔合型流变改性剂或疏水改性碱溶性乳液型增稠剂的一种或两种任意比例的复配混合物。
6.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述丙烯酸乳液为高羟值的丙烯酸乳液。
7.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂或丙二醇的一种或两种任意比例的复配混合物。
8.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆，其特征在于，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物或聚丙烯酸酯溶液中一种或两种任意比例的复配混合物。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
其中，A组份制备过程如下：
将10.00-25.00份(质量份，以下同)去离子水置于反应釜中，在2000RPM下加入0.10-1.00份的pH调节剂、0.05-0.50份的润湿剂、0.10-1.00份的消泡剂和0.10-2.00份的增稠剂；
然后在转速为600RPM下加入50.00-80.00份的丙烯酸乳液，然后在转速为600RPM下搅拌5分钟；
之后在转速为600RPM下加入1.00-10.00份成膜助剂和0.10-1.00份基材润湿剂，在600RPM下搅拌5分钟，得到A组份；
其中，B组份制备过程如下：
将30.00-50.00份去离子水和50.00-70.00份异氰酸酯固化剂在600RPM下搅拌5分钟，得到B组份；
将上述制好的A组份、B组份按5-6：1的比例混合，600RPM搅拌5分钟，再投入占质量总量的5％-30％的去离子水稀释，600RPM搅拌5分钟，制得水性双组份聚氨酯抗涂鸦罩面清漆。
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