CN116135934A - 一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，包括A组份和B组份，其中A组份原料配方由以下组分构成：水性羟基丙烯酸二级分散体41.0‑50.0%、水性羟基丙烯酸一级分散体5.0‑15.0%、颜填料10.0‑30.0%、分散剂1.0‑2.5%、消泡剂0.5‑1.0%、水性有机溶剂5.0‑8.0%、功能性助剂0.8‑3.0%、余量为去离子水；B组份为固化剂部分，由以下组分构成：异氰酸酯固化剂50.0‑70.0%、溶剂30.0‑50.0%、除水剂0.5‑1.0%。本发明在制造过程中，提高了填料浆的砂磨效率，降低了体系的稳泡性，同时降低了施工调漆的加水量和调漆后体系的施工粘度，提高了涂膜的抗流挂和暗泡膜厚，整体产品光泽和丰满度高，市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及集装箱涂料技术领域，具体来说是一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法。
背景技术
集装箱是目前国际性运输及物流的专用运输工具，绝大多数为钢制结构。目前国内的集装箱技术发展迅猛，集装箱市场水性化已经达到了90%以上，剩下的10%主要以特种集装箱为主。
特种集装箱，是一种不遵循集装箱国际标准，完全是根据产品的用途及客户具体需要来制造。比如一些设备箱，工程箱，石油平台用箱，消防箱，房箱，广告箱，军用箱等，可以说特种集装箱什么形状尺寸的都有。这就对特殊集装箱金属结构的保护提出了更高的要求。然而目前对于特种集装箱的外用漆，一般沿用普通集装箱的外用漆，目前国内集装箱用外面漆都是以溶剂型涂料为主，它含有大量的有机挥发物 VOC，这些有机挥发物大多数为易燃易爆的有毒物质，不仅污染环境、浪费能源，而且工人施工环境恶劣，严重危害施工人员的身体健康，给人类和环境带来了多重危害。随着环保法规日趋严格，国际集装箱标准化委员会对集装箱涂料的环保和卫生提出更高的要求，迫切需要一种新型的环保产品来取代溶剂型集装箱外面漆。
为了解决上述技术问题，业界开始进行了聚氨酯面漆的相关研究。如中国发明专利公告第CN 102618159 B号，其公开了一种集装箱外表面涂装用水性聚氨酯防腐蚀涂料及其制备方法，按重量百分比计，其原料配方由以下组分构成：自来水5-14％、水性聚氨酯分散体 20-50％、丙烯酸乳液 10-20％、防锈颜料 5-10％、体质填料 10-25％、着色颜料0-15％、防沉剂 0.3-1.0％、成膜助剂 2-6％、增稠剂 0.3-1.0％、消泡剂 0.1-0.4％、耐盐雾疏水剂 0.5-1.0％、防腐防霉剂 0.1-0.3％、pH 调节剂 0.1-0.4 ％、润湿分散剂 0.5-1.0％、防冻剂0.5-2％、流平剂或基材润湿剂 0.1-0.4％。该发明产品不含有机溶剂和重金属等有害物质，环保性极佳，其施工简单方便，储存安全稳定，性能优异。但是该水性聚氨酯涂料在无气施工的环境下，容易出现光泽度和丰满度低、容易流挂、无泡膜厚低和影响生产节拍等不利结果。
发明内容
本发明专利的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法。
为了实现上述目的，本发明设计一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法。一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，包括A组分和B组分，所述A组分为一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆主成分，其成分原料：
水性羟基丙烯酸二级分散体： 41.0-50.0%，
水性羟基丙烯酸一级分散体： 5.0-15.0%，
颜填料： 10.0-30.0%，
分散剂： 1.0-2.5%，
消泡剂： 0.5-1.0%，
水性有机溶剂： 5.0-8.0%，
功能性助剂： 0.8-3.0%，
余量为去离子水；
所述B组分为一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的固化剂部分，其成分原料：
异氰酸酯固化剂： 50.0-70.0%，
溶剂： 30.0-50.0%，
除水剂： 0.5-1.0%。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述水性羟基丙烯酸一级分散体tg＞50，羟值在2.0-3.5%之间；所述水性羟基丙烯酸二级分散体分子量在5000左右，羟值在3.5-4.0%之间。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述颜填料的吸油量为10~25g。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述分散剂为非离子型分散剂。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述消泡剂为有机硅消泡剂和乳化型消泡剂。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述水性有机溶剂为DPM、DPNB等中的一种或多种。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述功能型助剂为pH调节剂、润湿流平剂；所述异氰酸酯固化剂为HDI三聚体。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述溶剂为聚氨酯级溶剂，选自PGDA、BGA、DMM中的至少一种。
一种制备上述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆方法的制备其制备方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)将部分水性羟基丙烯酸二级分散体、分散剂、消泡剂分散于部分去离子水中，得到预混合液；
(2)在搅拌的条件下，向所述预混合液中加入颜填料，分散均匀后加入功能性助剂，调节pH值为7.0~8.0，得到颜料混合液；
(3)将所述颜料混合液在2000~3000rpm的转速下进行分散，并加入剩余的去离子水，得到预研磨颜料混合液；
(4)将所述预颜料混合液用氧化锆珠进行连续研磨，至颜填料的平均粒径不超过20um后，进行过滤；然后在分散状态下依次加入剩下的水性羟基丙烯酸二级分散体、水性羟基丙烯酸一级分散体、消泡剂、水性有机溶剂、功能性助剂得到所述用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的A组分；
(5)将异氰酸酯固化剂、溶剂、除水性在无水的容器中搅拌混合均匀得到所述用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的B组分。
优选地，所述一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，还包括所述氧化锆珠的粒径为1.2~1.5mm。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1.降低了分散剂用量，提高了填料浆的砂磨效率，同时降低了体系的稳泡性；
2.降低了施工调漆的加水量和调漆后体系的施工粘度，从而提高了涂膜的抗流挂和暗泡膜厚；
3.产品光泽和丰满度高，市场前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1~2和对比例1~2的具体制备步骤如下：
一、预留去离子水总量的20wt.%，将去离子水总量的80wt.%、水性羟基丙烯酸二级分散体、全部的分散剂及全部的消泡剂a在分散机中以500~800r/min转速分散15~20min，得到预混合液；
二、将分散机转速调至300~400r/min，将全部的颜填料加入步骤一中所得的预混合液中，得到颜填料浆混合液；
三、将步骤二中所得颜填料浆混合液在2000~3000r/min的转速下进行分散30min，并于分散过程中加入步骤一中预留的20wt.%去离子水，得到预研磨颜填料浆混合液；
四、将步骤三所得颜填料浆混合液在卧式研磨机中进行研磨，研磨介质为粒径1.2~1.5mm的氧化锆珠，连续研磨，待细度到20um以下后进行下一步；
五、将研磨好的颜填料浆混合液加入到拉缸中，然后在300~400r/min的分散状态下依次加入水性羟基丙烯酸二级分散体、水性羟基丙烯酸一级分散体、水性有机溶剂、消泡剂b、功能助剂a、功能助剂b，然后分散30min，即可得到用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的A组分。
实施例1~2组分组成如表1所示。其中水性羟基丙烯酸二级分散体选用科思创的A2470，分散剂先用明凌的490，消泡剂a选用tigo的901W，颜填料选用杜邦的R960，水性羟基丙烯酸一级分散体选用帝斯曼的XK110，水性有机溶剂用DPNB、消泡剂选用tego的902W，功能性助剂a选用DMEA，功能性助剂b选用tego的4100，异氰酸酯固化剂选用科思创的N3900，溶剂选用聚氨酯级的PGDA。
表1. 实施例1~2的组成（单位：质量百分比）
备注：A组分与B组分的配比为质量比4:1
实施例1~2制备的高光水性聚氨酯面漆测试方法如下：A组分与B组分混合搅拌均匀后，调整施工粘度，然后使用固瑞克的35:1的高压配比泵进行喷涂，枪嘴使用815，常温流平8min，60℃烘烤30min，底材使用车间底板。
表2.实施例1~2制备的用于特箱的高光水性聚氨酯面漆性能测试结果
从检测结果可以看出本发明制备的涂料施工性完全符合客户要求，调整配方中的树脂比例可以调整配方的抗流挂性和无泡膜厚。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备其制备方法，包括A组分和B组分，所述A组分为一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆主成分，其成分原料：
水性羟基丙烯酸二级分散体： 41.0-50.0%，
水性羟基丙烯酸一级分散体： 5.0-15.0%，
颜填料： 10.0-30.0%，
分散剂： 1.0-2.5%，
消泡剂： 0.5-1.0%，
水性有机溶剂： 5.0-8.0%，
功能性助剂： 0.8-3.0%，
余量为去离子水；
所述B组分为一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的固化剂部分，其成分原料：
异氰酸酯固化剂： 50.0-70.0%，
溶剂： 30.0-50.0%，
除水剂： 0.5-1.0%。
2.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸一级分散体tg＞50，羟值在2.0-3.5%之间；所述水性羟基丙烯酸二级分散体分子量在5000左右，羟值在3.5-4.0%之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述颜填料的吸油量为10~25g。
4.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述分散剂为非离子型分散剂。
5.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂和乳化型消泡剂。
6.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性有机溶剂为DPM、DPNB等中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述功能型助剂为pH调节剂、润湿流平剂；所述异氰酸酯固化剂为HDI三聚体。
8.根据权利要求1所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆，其特征在于，所述溶剂为聚氨酯级溶剂，选自PGDA、BGA、DMM中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8所述的用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将部分水性羟基丙烯酸二级分散体、分散剂、消泡剂分散于部分去离子水中，得到预混合液；
(2)在搅拌的条件下，向所述预混合液中加入颜填料，分散均匀后加入功能性助剂，调节pH值为7.0~8.0，得到颜料混合液；
(3)将所述颜料混合液在2000~3000rpm的转速下进行分散，并加入剩余的去离子水，得到预研磨颜料混合液；
(4)将所述预颜料混合液用氧化锆珠进行连续研磨，至颜填料的平均粒径不超过20um后，进行过滤；然后在分散状态下依次加入剩下的水性羟基丙烯酸二级分散体、水性羟基丙烯酸一级分散体、消泡剂、水性有机溶剂、功能性助剂得到所述用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的A组分；
(5)将异氰酸酯固化剂、溶剂、除水性在无水的容器中搅拌混合均匀得到所述用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的B组分。
10.根据权利要求9所述的一种用于特箱的高光水性聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，所述氧化锆珠的粒径为1.2~1.5mm。
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| CN112210282A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-12 | 上海展辰涂料有限公司 | 高施工宽泛性的水性双组份白面高光漆及其制备方法 |
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2021
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