CN114790359A - 一种水性面漆色浆及其制备方法和硅pu水性面漆及其应用 - Google Patents

一种水性面漆色浆及其制备方法和硅pu水性面漆及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于水性面漆技术领域。本发明提供了一种水性面漆色浆，包含导电填料3～8份、消泡剂0.1～0.3份、防腐剂0.05～0.2份、润湿剂0.4～0.6份、分散剂0.4～0.6份、钛白粉1～2份、高岭土1～3份、羟乙基纤维素0.2～0.4份、聚碳酸酯基PUD乳液30～40份、羟基丙烯酸乳液15～25份、成膜助剂0.8～1.2份、多功能助剂0.2～0.4份、增稠剂1～1.5份、水性色浆7～10份、水25～35份。本发明还提供了水性面漆色浆的制备方法和硅PU水性面漆及其应用。本发明的硅PU水性面漆固化后表面电阻显著降低，可赋予硅PU场地面层优异的抗静电性能，也避免了场地面层容易吸附灰尘的弊端。

Description

一种水性面漆色浆及其制备方法和硅PU水性面漆及其应用
技术领域
本发明涉及水性面漆技术领域，尤其涉及一种水性面漆色浆及其制备方法和硅PU水性面漆及其应用。
背景技术
硅PU是一种在聚氨酯球场材料基础上开发研制出来的新一代球场材料，具备上硬下弹的结构特征，并能直接在水泥或沥青基础上施工，符合人体工学原理，充分满足运输物理特性的需要，因此快速成为了健康型专业弹性合成球场面层的材料。另外，硅PU材料可满足场地不同颜色以及不同粗糙度等变化，美观大方，灵活可靠，被广泛应用到篮球、羽毛球以及排球等专业运动场地的铺设。但是以上球类运动较剧烈，同时使用较频繁，因此就要求硅PU场地具有较高的耐磨性，能满足长期高使用频率的需要。硅PU球场面漆应运而生，目前使用较多的是环保型硅PU球场面漆。
环保型硅PU球场面漆是由面漆色浆和固化剂组成，制备方法为：按照比例将上述两种材料混合均匀，然后加入适量专用止滑砂，搅拌均匀。覆盖面漆的硅PU场地，除了拥有超强的耐磨性，还展现出优越的耐候性和稳定性，场地不会因户外高、低温气候等环境改变而出现褪色、发硬、发软、面层泛白等现象，即使在强紫外线、臭氧、雨水及高温差等气候环境下依然能长期保持其鲜艳的色彩。
众所周知，聚氨酯材料是一种优异的绝缘材料，但是在使用过程中容易产生静电积累。虽然硅PU运动场地一般不会发生由静电导致的火灾爆炸等事故，但是运动鞋与场地摩擦形成的静电也会使场地本身比较容易吸附灰尘，影响场地的美观，并且给维护人员的清理工作带来麻烦。
因此，研究开发一种水性面漆色浆对硅PU水性面漆进行填充，得到表面电阻显著降低，能够赋予硅PU场地面层优异的抗静电性能，避免场地面层容易吸附灰尘的弊端的硅PU水性面漆，具有良好的前景。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种水性面漆色浆及其制备方法和硅PU水性面漆及其应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种水性面漆色浆，包含如下重量份数的组分：
导电填料3～8份、消泡剂0.1～0.3份、防腐剂0.05～0.2份、润湿剂0.4～0.6份、分散剂0.4～0.6份、钛白粉1～2份、高岭土1～3份、羟乙基纤维素0.2～0.4份、聚碳酸酯基PUD乳液30～40份、羟基丙烯酸乳液15～25份、成膜助剂0.8～1.2份、多功能助剂0.2～0.4份、增稠剂1～1.5份、水性色浆7～10份、水25～35份。
作为优选，所述导电填料为导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、金属颗粒或金属微珠。
作为优选，所述高岭土为煅烧高岭土；所述煅烧高岭土的目数为1000～1500目。
本发明提供了所述的水性面漆色浆的制备方法，包含如下步骤：
1)将导电填料、水、消泡剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、钛白粉和高岭土混合，得到第一混合料；
2)将第一混合料和羟乙基纤维素混合，得到第二混合料；
3)将第二混合料和剩余组分混合，得到水性面漆色浆。
作为优选，步骤1)～3)所述混合的转速独立的为1300～1700rpm；混合的时间独立的为20～40min。
本发明提供了一种包含所述的水性面漆色浆的硅PU水性面漆，所述硅PU水性面漆包含水性面漆色浆和固化剂；所述水性面漆色浆和固化剂的质量比为13～16:1。
本发明还提供了所述的硅PU水性面漆的应用，将硅PU水性面漆、水和石英砂混合，得到的混合物涂覆在硅PU场地即可。
作为优选，所述石英砂的目数为120～160目。
作为优选，所述硅PU水性面漆、水和石英砂的质量比为10:1～2:1～2；所述涂覆的方式为刷涂、喷涂或滚涂；混合物在硅PU场地的涂覆量为0.1～0.3kg/m2。
本发明的有益效果为：
本发明选用成本较低也较易分散的导电填料制备的硅PU水性面漆固化后表面电阻显著降低，可赋予硅PU场地面层优异的抗静电性能，也避免了场地面层容易吸附灰尘的弊端。
具体实施方式
本发明提供了一种水性面漆色浆，包含如下重量份数的组分：
导电填料3～8份、消泡剂0.1～0.3份、防腐剂0.05～0.2份、润湿剂0.4～0.6份、分散剂0.4～0.6份、钛白粉1～2份、高岭土1～3份、羟乙基纤维素0.2～0.4份、聚碳酸酯基PUD乳液30～40份、羟基丙烯酸乳液15～25份、成膜助剂0.8～1.2份、多功能助剂0.2～0.4份、增稠剂1～1.5份、水性色浆7～10份、水25～35份。
本发明的水性面漆色浆包含3～8份导电填料，优选为4～7份，进一步优选为5～6份，更优选为5.5份。
本发明中，所述导电填料为导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、金属颗粒或金属微珠，优选为导电炭黑、碳纳米管或碳纤维。
本发明中，导电炭黑优选为EC-300J。
本发明的水性面漆色浆包含0.1～0.3份消泡剂，优选为0.15～0.25份，进一步优选为0.18～0.22份，更优选为0.2份。
本发明中，消泡剂优选为迪高TEGO Airex 902W型消泡剂。
本发明的水性面漆色浆包含0.05～0.2份防腐剂，优选为0.08～0.17份，进一步优选为0.1～0.15份，更优选为0.12份。
本发明中，防腐剂优选为工业防腐剂PROXEL CMC。
本发明的水性面漆色浆包含0.4～0.6份润湿剂，优选为0.45～0.55份，进一步优选为0.48～0.52份，更优选为0.5份。
本发明中，润湿剂优选为毕克byk-346润湿剂。
本发明的水性面漆色浆包含0.4～0.6份分散剂，优选为0.43～0.57份，进一步优选为0.45～0.55份，更优选为0.5份。
本发明中，分散剂优选为罗门哈斯分散剂OROTAN 731A。
本发明的水性面漆色浆包含1～2份钛白粉，优选为1.2～1.8份，进一步优选为1.4～1.6份，更优选为1.5份。
本发明的水性面漆色浆包含1～3份高岭土，优选为1.5～2.5份，进一步优选为1.8～2.2份，更优选为2份。
本发明中，所述高岭土为煅烧高岭土；所述煅烧高岭土的目数为1000～1500目，优选为1200～1400目，进一步优选为1250～1350目，更优选为1300目。
本发明的水性面漆色浆包含0.2～0.4份羟乙基纤维素，优选为0.25～0.35份，进一步优选为0.3份。
本发明中，羟乙基纤维素优选为羟乙基纤维素QP-100。
本发明的水性面漆色浆包含30～40份聚碳酸酯基PUD乳液，优选为32～38份，进一步优选为34～36份，更优选为35份。
本发明中，聚碳酸酯基PUD乳液优选为广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号为1601聚碳酸酯基PUD乳液。
本发明的水性面漆色浆包含15～25份羟基丙烯酸乳液，优选为18～22份，进一步优选为19～21份，更优选为20份。
本发明中，羟基丙烯酸乳液优选为广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号1406羟基丙烯酸乳液。
本发明的水性面漆色浆包含0.8～1.2份成膜助剂，优选为0.9～1.1份，进一步优选为0.95～1.05份，更优选为1份。
本发明中，成膜助剂优选为TEXANOL酯醇十二成膜助剂。
本发明的水性面漆色浆包含0.2～0.4份多功能助剂，优选为0.25～0.35份，进一步优选为0.28～0.32份，更优选为0.3份。
本发明中，多功能助剂优选为陶氏多功能助剂AMP-95。
本发明的水性面漆色浆包含1～1.5份增稠剂，优选为1.1～1.4份，进一步优选为1.2～1.3份，更优选为1.25份。
本发明中，增稠剂优选为亚乐顺RM-2020NPR增稠剂。
本发明的水性面漆色浆包含7～10份水性色浆，优选为7.5～9.5份，进一步优选为8～9份，更优选为8.5份。
本发明中，水性色浆优选为广东科迪新材料科技有限公司的水性绿色浆G7007。
本发明的水性面漆色浆包含25～35份水，优选为28～32份，进一步优选为29～31份，更优选为30份。
本发明提供了所述的水性面漆色浆的制备方法，包含如下步骤：
1)将导电填料、水、消泡剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、钛白粉和高岭土混合，得到第一混合料；
2)将第一混合料和羟乙基纤维素混合，得到第二混合料；
3)将第二混合料和剩余组分混合，得到水性面漆色浆。
本发明中，步骤1)～3)所述混合的转速独立的为1300～1700rpm，优选为1400～1600rpm，进一步优选为1450～1550rpm，更优选为1500rpm；混合的时间独立的为20～40min，优选为25～35min，进一步优选为28～32min，更优选为30min。
本发明提供了一种包含所述的水性面漆色浆的硅PU水性面漆，所述硅PU水性面漆包含水性面漆色浆和固化剂；所述水性面漆色浆和固化剂的质量比为13～16:1，优选为14～16:1，进一步优选为14.5～15.5:1，更优选为15:1。
本发明中，固化剂优选为广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号549水性固化剂。
本发明还提供了所述的硅PU水性面漆的应用，将硅PU水性面漆、水和石英砂混合，得到的混合物涂覆在硅PU场地即可。
本发明中，所述石英砂的目数为120～160目，优选为130～150目，进一步优选为135～145目，更优选为140目。
本发明中，所述硅PU水性面漆、水和石英砂的质量比为10:1～2:1～2，优选为10:1.2～1.8:1.2～1.8，进一步优选为10:1.4～1.6:1.4～1.6，更优选为10:1.5:1.5；所述涂覆的方式为刷涂、喷涂或滚涂，优选为刷涂或喷涂，进一步优选为喷涂；混合物在硅PU场地的涂覆量为0.1～0.3kg/m2，优选为0.15～0.25kg/m2，进一步优选为0.2kg/m2。
本发明中，硅PU场地经过预先打磨处理或者涂有界面剂。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将8g EC-300J导电炭黑、35g纯净水、0.2g迪高TEGOAirex 902W型消泡剂、0.1g工业防腐剂PROXEL CMC、0.6g毕克byk-346润湿剂、0.5g罗门哈斯分散剂OROTAN 731A、1g杜邦Ti-Pure R-706钛白粉和1g目数为1000目的煅烧高岭土在转速为1300rpm下搅拌30min，得到第一混合料；将第一混合料和0.3g羟乙基纤维素QP-100在转速为1500rpm下搅拌20min，得到第二混合料。
将第二混合料和35g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号为1601聚碳酸酯基PUD乳液、20g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号1406羟基丙烯酸乳液、1g TEXANOL酯醇十二成膜助剂、0.3gAMP-95多功能助剂、1.2g亚乐顺RM-2020NPR增稠剂、10g广东科迪新材料科技有限公司的水性绿色浆G7007在转速为1700rpm下搅拌30min，得到水性面浆色漆。
将15.5g水性面浆色漆和1g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号549水性固化剂混合，得到硅PU水性面漆。
将10g硅PU水性面漆、1g水和1.5g目数为140目的石英砂搅拌均匀，得到混合物；按涂覆量为0.2kg/m2的标准，采用滚涂的方式将混合物涂覆在预先打磨好的硅PU场地。
实施例2
将6g EC-300J导电炭黑、32g纯净水、0.3g迪高TEGOAirex 902W型消泡剂、0.05g工业防腐剂PROXEL CMC、0.6g毕克byk-346润湿剂、0.6g罗门哈斯分散剂OROTAN 731A、2g杜邦Ti-Pure R-706钛白粉和2g目数为1500目的煅烧高岭土在转速为1700rpm下，搅拌30min，得到第一混合料；将第一混合料和0.2g羟乙基纤维素QP-100在转速为1300rpm下，搅拌20min，得到第二混合料。
将第二混合料和30g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号为1601聚碳酸酯基PUD乳液、25g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号1406羟基丙烯酸乳液、1.2gTEXANOL酯醇十二成膜助剂、0.2gAMP-95多功能助剂、1.3g亚乐顺RM-2020NPR增稠剂、9g从广东科迪新材料科技有限公司采购的水性绿色浆G7007在转速为1300rpm下，搅拌30min，得到水性面浆色漆。
将15.5g水性面浆色漆和1g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号549水性固化剂混合，得到硅PU水性面漆。
将10g硅PU水性面漆、1.5g水和1.5g目数为140目的石英砂搅拌均匀，得到混合物；按涂覆量为0.2kg/m2的标准，采用喷涂的方式将混合物涂覆在涂有界面剂的硅PU场地即可。
实施例3
将3g EC-300J导电炭黑、27g纯净水、0.2g迪高TEGOAirex 902W型消泡剂、0.1g工业防腐剂PROXEL CMC、0.6g毕克byk-346润湿剂、0.5g罗门哈斯分散剂OROTAN 731A、1g杜邦Ti-Pure R-706钛白粉和3g目数为1300目的煅烧高岭土在转速为1500rpm下，搅拌30min，得到第一混合料；将第一混合料和0.4g羟乙基纤维素QP-100在转速为1500rpm下，搅拌20min，得到第二混合料。
将第二混合料和35g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号为1601聚碳酸酯基PUD乳液、22g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号1406羟基丙烯酸乳液、1g TEXANOL酯醇十二成膜助剂、0.3gAMP-95多功能助剂、1.5g亚乐顺RM-2020NPR增稠剂、7g从广东科迪新材料科技有限公司采购的水性绿色浆G7007在转速为1450rpm下，搅拌30min，得到水性面浆色漆。
将15.5g水性面浆色漆和1g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号549水性固化剂混合，得到硅PU水性面漆。
将10g硅PU水性面漆、1.2g水和1.5g目数为140目的石英砂搅拌均匀，得到混合物；按涂覆量为0.2kg/m2的标准，采用滚涂的方式将混合物涂覆在硅PU场地即可。
实施例4
将5g碳纳米管、25g纯净水、0.1g迪高TEGOAirex 902W型消泡剂、0.2g工业防腐剂PROXEL CMC、0.4g毕克byk-346润湿剂、0.4g罗门哈斯分散剂OROTAN 731A、1.5g杜邦Ti-Pure R-706钛白粉和3g目数为1400目的煅烧高岭土在转速为1500rpm下，搅拌20min，得到第一混合料；将第一混合料和0.35g羟乙基纤维素QP-100在转速为1400rpm下，搅拌30min，得到第二混合料。
将第二混合料和40g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号为1601聚碳酸酯基PUD乳液、15g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号1406羟基丙烯酸乳液、0.8gTEXANOL酯醇十二成膜助剂、0.4gAMP-95多功能助剂、1g亚乐顺RM-2020NPR增稠剂、8g从广东科迪新材料科技有限公司采购的水性绿色浆G7007在转速为1600rpm下，搅拌40min，得到水性面浆色漆。
将16g水性面浆色漆和1g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号549水性固化剂混合，得到硅PU水性面漆。
将10g硅PU水性面漆、1g水和2g目数为160目的石英砂搅拌均匀，得到混合物；按涂覆量为0.1kg/m2的标准，采用滚涂的方式将混合物涂覆在硅PU场地即可。
实施例5
将7g碳纤维、30g纯净水、0.25g迪高TEGOAirex 902W型消泡剂、0.15g工业防腐剂PROXEL CMC、0.5g毕克byk-346润湿剂、0.45g罗门哈斯分散剂OROTAN 731A、1.8g杜邦Ti-Pure R-706钛白粉和2.5g目数为1350目的煅烧高岭土在转速为1500rpm下，搅拌40min，得到第一混合料；将第一混合料和0.3g羟乙基纤维素QP-100在转速为1400rpm下，搅拌40min，得到第二混合料。
将第二混合料和38g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号为1601聚碳酸酯基PUD乳液、16g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号1406羟基丙烯酸乳液、0.8gTEXANOL酯醇十二成膜助剂、0.4gAMP-95多功能助剂、1.4g亚乐顺RM-2020NPR增稠剂、7g从广东科迪新材料科技有限公司采购的水性绿色浆G7007在转速为1600rpm下，搅拌20min，得到水性面浆色漆。
将13g水性面浆色漆和1g广州康狄夫环保科技有限公司生产的型号549水性固化剂混合，得到硅PU水性面漆。
将10g硅PU水性面漆、2g水和1g目数为120目的石英砂搅拌均匀，得到混合物；按涂覆量为0.3kg/m2的标准，采用刷涂的方式将混合物涂覆在硅PU场地即可。
实施例1～5硅PU水性面漆固化后的表面电阻率的测试结果如表1所示。
表1实施例1～5硅PU水性面漆固化后的表面电阻率测试结果
Figure BDA0003685798480000091
由表1可知，实施例1～5所制备的硅PU水性面漆固化后表面电阻显著降低，可赋予硅PU场地面层优异的抗静电性能，也避免了场地面层容易吸附灰尘的弊端。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水性面漆色浆，其特征在于，包含如下重量份数的组分：
导电填料3～8份、消泡剂0.1～0.3份、防腐剂0.05～0.2份、润湿剂0.4～0.6份、分散剂0.4～0.6份、钛白粉1～2份、高岭土1～3份、羟乙基纤维素0.2～0.4份、聚碳酸酯基PUD乳液30～40份、羟基丙烯酸乳液15～25份、成膜助剂0.8～1.2份、多功能助剂0.2～0.4份、增稠剂1～1.5份、水性色浆7～10份、水25～35份。
2.根据权利要求1所述的水性面漆色浆，其特征在于，所述导电填料为导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、金属颗粒或金属微珠。
3.根据权利要求1或2所述的水性面漆色浆，其特征在于，所述高岭土为煅烧高岭土；所述煅烧高岭土的目数为1000～1500目。
4.权利要求1～3任意一项所述的水性面漆色浆的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
1)将导电填料、水、消泡剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、钛白粉和高岭土混合，得到第一混合料；
2)将第一混合料和羟乙基纤维素混合，得到第二混合料；
3)将第二混合料和剩余组分混合，得到水性面漆色浆。
5.根据权利要求4所述的水性面漆色浆的制备方法，其特征在于，步骤1)～3)所述混合的转速独立的为1300～1700rpm；混合的时间独立的为20～40min。
6.一种包含权利要求1～3任意一项所述的水性面漆色浆的硅PU水性面漆，其特征在于，所述硅PU水性面漆包含水性面漆色浆和固化剂；所述水性面漆色浆和固化剂的质量比为13～16:1。
7.权利要求6所述的硅PU水性面漆的应用，其特征在于，将硅PU水性面漆、水和石英砂混合，得到的混合物涂覆在硅PU场地即可。
8.根据权利要求7所述的硅PU水性面漆的应用，其特征在于，所述石英砂的目数为120～160目。
9.根据权利要求7或8所述的硅PU水性面漆的应用，其特征在于，所述硅PU水性面漆、水和石英砂的质量比为10:1～2:1～2；所述涂覆的方式为刷涂、喷涂或滚涂；混合物在硅PU场地的涂覆量为0.1～0.3kg/m2。
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