一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆及其制备方法，所述磁漆包括如下成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂，膨润土，硅藻土，甲基纤维素，钛酸酯偶联剂，稳定剂，流平剂，增稠剂，乳化剂，颜填料，去离子水。所述磁漆以特制的丙烯酸改性聚氨酯树脂配合甲基纤维素作为主要成分，配合钛酸酯偶联剂，可有效提升磁漆漆膜硬度，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆及其制备方法。
技术介绍
磁漆又名瓷漆，英文enamel。是以清漆为基料，加入颜料研磨制成的，涂层干燥后呈磁光色彩而涂膜坚硬，常用的有酚醛磁漆和醇酸磁漆两类，适合于金属窗纱网格等。以醇酸树脂为主，按各种品种的要求加入所需的颜料及助剂等，研磨而成；主要特点是：具有良好的光泽、耐候性、耐水性，附着力强，能经受气候的强烈变化。用途：金属、木质，各种车辆机械仪表及水上钢铁构件船舶。磁漆是一种高附着力，高防腐的油漆品种，常用于钢结构防腐底漆、湿热、水下环境面漆、镀锌钢构件、不锈钢底漆、外墙封闭底漆等。磁漆是双组份油漆，常温施工,低于5℃不宜施工。具有双组份油漆所特有的熟化阶段和适用期。即配置好的双组份油漆需要再一定时期内用完。超出适用期的油漆即使再加稀释剂也不宜使用。其中，聚氨酯磁漆是一种含羟基的醇酸树脂的耐候颜料。由含羟基的醇酸树脂、耐候颜料、溶剂、助剂、固化剂等组成。适用于木器家俱及室内金属表面作装饰保护。然而，作为涂装于设施表面的油漆的一种，现有的磁漆通常会对环境带来危害，磁漆中的有机溶剂蒸气会刺激眼睛粘膜而使人流泪。若磁漆中的有机溶剂与皮肤接触会溶解皮肤油脂而渗入组织，干扰生理机能、脱水，从而导致因皮肤干裂而感染污物及细菌。若有机溶剂接触皮肤表皮，会导致表皮肤角质溶解引起表皮角质化，刺激表皮引起红肿及气泡部份。若油漆溶剂渗入人体内，则会破坏血球及骨髓等。现有磁漆的有机溶剂蒸气经由呼吸器官吸入人体后，人往往会产生麻醉作用。蒸气吸入后大部份经企管而达肺部，然后经血液或淋巴液传送至其他器官，造成不同程度之中毒现象。常会对呼吸道、神经系统、肺、肾、血液及造血系统产生重大毒害。随着人们健康和环保意识的不断增强，磁漆的水性化的趋势锐不可挡。然而，虽然采用水性磁漆可有效减小对环境的影响，但是，作为面漆涂装所用，磁漆的漆膜硬度是一项重要指标，涂膜硬度(paint film hardness)是表示漆膜机械强度的重要性能之一。其物理意义可理解为漆膜表面对作用其上的、另一个硬度较大的物体所表现的阻力。可以通过测定涂膜在较小的接触面上承受一定质量负荷时所表现出来的抵抗变形的能力加以确定(包括由于碰撞、压陷或擦划等而造成的变形能力)。随着市场上对工业机械设备、五金家电、农用机械等金属基材表面硬度要求的升高，现有的磁漆的漆膜硬度已逐渐无法满足使用要求。目前，关于磁漆，国内主要存在如下专利文献：专利公开号：CN104292928A，公开了一种环保内墙用磁漆，包括如下重量配比的组分：钛白粉(锐钛)，18-20份；群青(工业)，0.04-1份；白内用漆料，7-9份；200#汽油，3-5份；环己酮；2-6份；双戊烯，1-2份；环烷酸钴(2％)，1.5-3份；环烷酸锰(2％)，0.4-1份。本专利技术的环保内墙用磁漆，用于涂饰室内金属和木制物件，装饰效果好，易于涂刷，持久性强，环保低毒。然而，该专利所提供的磁漆，依然采用较多有机溶剂，且漆膜硬度未得到改善。此外，现有磁漆的涂装方式大多采用喷涂，喷涂是通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。喷涂中的主要问题是高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂(即挥发性有机污染物，VOCs)，既污染环境，不利于人体健康，又浪费磁漆，造成经济损失。挥发、扩散到空气中的磁漆，则形成挥发性有机污染物，危害人体健康。在喷涂车间，磁漆作为挥发性有机污染物的主要来源，喷涂车间内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期待在挥发性有机化合物污染的喷涂车间内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能。
技术实现思路
为解决上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆及其制备方法，所述磁漆以特制的丙烯酸改性聚氨酯树脂配合甲基纤维素作为主要成分，配合钛酸酯偶联剂，可有效提升磁漆漆膜硬度，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：40～60份，膨润土：5～10份，硅藻土：1～5份，甲基纤维素：10～15份，钛酸酯偶联剂：10～15份，稳定剂：1～5份，流平剂：1～5份，增稠剂：0.1～0.5份，乳化剂：0.1～1份，颜填料：10～20份，去离子水：40～50份。进一步，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：50～60份，膨润土：5～8份，硅藻土：1～3份，甲基纤维素：10～13份，钛酸酯偶联剂：12～15份，稳定剂：2～5份，流平剂：1～3份，增稠剂：0.1～0.4份，乳化剂：0.5～1份，颜填料：15～20份，去离子水：40～45份。优选地，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：50份，膨润土：7份，硅藻土：2份，甲基纤维素：13份，钛酸酯偶联剂：14份，稳定剂：3份，流平剂：2份，增稠剂：0.3份，乳化剂：0.5份，颜填料：17份，去离子水：45份。另，所述磁漆中固含量为70～80％。另有，所述丙烯酸改性聚氨酯树脂的制备方法包括如下步骤：1)制备丙烯酸预聚物取容器，加入20～30重量份乙酸丁酯和10～20重量份二甲苯的混合物，搅拌，升温至130～140℃，以5～10ml/min的速率，向容器内滴加由10～20重量份丙烯酸正丁酯、15～25重量份丙烯酸乙酯、20～30重量份的甲基丙烯酸甲酯、5～10重量份的苯乙烯、1～5重量份的引发剂及1～5重量份链转移剂混合形成的混合液，1～2内滴完，降温至100～110℃，进行共聚反应，得所述丙烯酸预聚物；2)制备丙烯酸改性聚氨酯树脂取10～20重量份异佛尔酮二异氰酸酯，加入反应容器中，以10～15ml/min的速度向容器内滴加10～15重量份聚乙二醇和1～5重量份的氧化钙，滴加完毕后升温至40～50℃，反应1～2h，升温至70～80℃，加入5～10重量份的二羟甲基丙酸，反应3～4h，降温至30～40℃，以5～10ml/min的速率滴加10～20重量份的三乙醇胺，并以5～10ml/min的速率滴加步骤1)所得20～30重量份的丙烯酸预聚物，搅拌，冷却至室温，得所述丙烯酸改性聚氨酯树脂。再，所述增稠剂为将干酪素、棕榈酸钙、十二碳醇酯混合，加热到70～80℃，加入聚乙二醇，搅拌至常温所得混合液，或为甲基羟丙基纤维素。再有，所述乳化剂为乙氧基酚醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羟丙基磺酸钠。同时，本专利技术还提供一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆的制备方法，包括如下步骤：将所述丙烯酸改性聚氨酯树脂、20～25份去离子水加入搅拌机中，以900～1000r/min的转速搅拌15～20min，保持搅拌转速，加入膨润土、硅藻土、甲基纤维素、钛酸酯偶联剂、稳定剂、流平剂、增稠剂、乳化剂、颜填料及剩余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：40~60份，膨润土：5~10份，硅藻土：1~5份，甲基纤维素：10~15份，钛酸酯偶联剂：10~15份，稳定剂：1~5份，流平剂：1~5份，增稠剂：0.1~0.5份，乳化剂：0.1~1份，颜填料：10~20份，去离子水：40~50份。

【技术特征摘要】
1.一种环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：40~60份，膨润土：5~10份，硅藻土：1~5份，甲基纤维素：10~15份，钛酸酯偶联剂：10~15份，稳定剂：1~5份，流平剂：1~5份，增稠剂：0.1~0.5份，乳化剂：0.1~1份，颜填料：10~20份，去离子水：40~50份。2.根据权利要求1所述的环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：50~60份，膨润土：5~8份，硅藻土：1~3份，甲基纤维素：10~13份，钛酸酯偶联剂：12~15份，稳定剂：2~5份，流平剂：1~3份，增稠剂：0.1~0.4份，乳化剂：0.5~1份，颜填料：15~20份，去离子水：40~45份。3.根据权利要求1所述的环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如下重量份的成分：丙烯酸改性聚氨酯树脂：50份，膨润土：7份，硅藻土：2份，甲基纤维素：13份，钛酸酯偶联剂：14份，稳定剂：3份，流平剂：2份，增稠剂：0.3份，乳化剂：0.5份，颜填料：17份，去离子水：45份。4.根据权利要求1所述的环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆中固含量为70~80%。5.根据权利要求1所述的环保高强度丙烯酸改性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述丙烯酸改性聚氨酯树脂的制备方法包括如下步骤：1)制备丙烯酸预聚物取容器，加入20~30重量份乙酸丁酯和10~20重量份二甲苯的混合物，搅拌，升温至130~140℃，以5~10ml/min的速率，向容器内滴加由10~20重量份丙烯酸正丁酯、15~25重量份丙烯酸乙酯、20~30重量份...

【专利技术属性】
技术研发人员：王觉明，
申请(专利权)人：太仓市金新涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32