一种建筑涂料体系制造技术

本发明专利技术提供一种建筑涂料体系。其组成包括水性聚氨酯分散体、表面活性剂、流变改性剂。采用机械强力混合发泡的方式将微气泡引入所述涂料体系形成适当体积倍率的发泡涂料。采用喷涂、刷涂、滚涂等方式施工，干燥后形成具有良好遮盖能力的发泡涂层。在不含二氧化钛及其它填料时仍具有良好的基材遮盖能力。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑涂料体系
本专利技术涉及一种建筑涂料体系，更具体的是一种具有遮盖效果的水性聚氨酯涂料体系，以及通过所述涂料体系发泡得到的发泡涂料，以及基于所述发泡涂料的具有遮盖效果的发泡涂层。
技术介绍
涂料广泛应用于各个领域，涂料需对基材具有较好的遮盖能力，以实现保护功能的同时达到良好的美化效果。对于传统涂料，一般采用折射指数较大的金属氧化物类物质作为遮盖颜料。二氧化钛在涂料行业是一种提供涂料遮盖能力的主要颜料，其折射指数2.52(锐钛型)、2.7(金红石型)，与涂料中的树脂的物种折射指数(约1.5)存在明显的差异，以此折射指数的差异提供对基材的遮盖性能。由于二氧化钛的价格高，会明显增加涂料的成本，并且在二氧化钛的制造过程中会消耗大量的能源，造成较为严重的环境污染。涂料行业的技术人员一直谋求降低甚至取代二氧化钛并使涂料具有良好遮盖能力的涂层体系。其中一种方法为提高颜填料体积浓度(PigmentVolumeConcentration，PVC)使其高于临界颜填料体积浓度((CriticalPigmentVolumeConcentration，CPVC)，使涂层干燥后产生微孔道，空气的折射指数为1，以空气折射指数与涂层中树脂、颜填料的折射指数的差异提升遮盖效果，降低二氧化钛的使用，但这一体系仍需使用一定量的二氧化钛实现对底材的遮盖。另一种典型的方法是使用填料来获得遮盖性能，如高岭土、碳酸钙、硫酸钡、氧化锌等，但这些填料的折射指数较二氧化钛有明显的降低，涂料配方中在保持相同性能同时很难达到理想的遮盖性能，因此涂料配方中仍需要添加一定量的二氧化钛保证遮盖性能。另外一个典型的例子是在涂料体系中添加遮盖聚合物微球，利用其它材料折射指数的差异提供遮盖性能。其是一种中空的聚苯乙烯微球，利用空气和聚苯乙烯折射指数不同，起到提高遮盖效果并降低二氧化钛使用量的作用，此类遮盖聚合物微球硬度较高，在涂料中很难成膜，添加量受到一定的限制，因此只能在一定程度上节省二氧化钛的使用量。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具有遮盖效果的水性聚氨酯涂料体系，采用该涂料体系发泡得到的发泡涂料，应用于建筑涂层，不需添加二氧化钛，对基材仍具有良好的遮盖能力。为了实现以上专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种建筑涂料体系，其包括：基于涂料体系总重，a)60～99wt％的水性聚氨酯分散体；b)0～30wt％的水；c)0.1～10wt％表面活性剂；d)0.1～10wt％流变改性剂。优选的，所述涂料体系包括：基于涂料体系总重，a)75～98wt％的水性聚氨酯分散体；b)0～20wt％的水；c)0.5～6wt％表面活性剂；d)0.5～5wt％流变改性剂。本专利技术所述的水性聚氨酯分散体中的聚氨酯为包含以下组分制备得到的产物：(1)10～35wt％的多异氰酸酯单体；(2)50～85wt％的多元醇；(3)0.1～10wt％的扩链剂；(4)0.5～10wt％的亲水性单体；各组分含量均基于所述(a)水性聚氨酯分散体的聚氨酯的重量计。优选的，本专利技术所述的水性聚氨酯分散体中的聚氨酯为包含以下组分制备得到的产物：(1)15～34wt％的多异氰酸酯单体；(2)55～80wt％的多元醇；(3)0.2～6wt％的扩链剂；(4)1～5wt％的亲水性单体；各组分含量均基于所述(a)水性聚氨酯分散体的聚氨酯的重量计。本专利技术所述的水性聚氨酯分散体的不挥发物成分即聚氨酯的含量为20～70wt％，基于水性聚氨酯分散体的总重计，其余组成为水。本专利技术所述的多异氰酸酯单体选自本领域技术人员已知的芳香族、芳脂族、脂肪族和脂环族多异氰酸酯中的一种或两种或多种；优选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、双-(4,4’-异氰酸根合环己基)甲烷(HMDI)和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或两种或多种。本专利技术所述多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或两种或多种；所述多元醇数均分子量1000～3000，优选1500～2500；官能度为2～3，优选为2。本专利技术所述聚醚多元醇优选聚醚二元醇，合适的聚醚二元醇的例子有聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃(PTMEG)等。本专利技术所述聚碳酸酯多元醇优选聚碳酸酯二元醇，合适的聚碳酸酯二元醇为聚(1,4-丁二醇碳酸酯)二醇、聚(1,6-己二醇碳酸酯)二醇、聚(1,6-己二醇-1,2-乙二醇碳酸酯)二醇和聚(1,5-戊二醇-1,6-己二醇碳酸酯)二醇中的一种或两种或多种。本专利技术所述聚酯多元醇通常可由羧酸如脂族、脂环族和芳香族二羧酸或多羧酸和/或它们的酸酐与多元醇制备，也可以由内酯制备，所述内酯优选但不限于己内酯。本专利技术所述聚酯多元醇优选聚酯二元醇。制备本专利技术所述聚酯二元醇的合适的羧酸和/或酸酐的例子有己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸等；制备聚酯多元醇的合适的多元醇的例子有乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇。优选的，本专利技术所述聚酯二元醇基于己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种或多种与乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇中的一种或两种或多种制备。更优选的，本专利技术所述聚酯二元醇基于己二酸、邻苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种或多种与1,4-丁二醇和/或1,6-己二醇制备；进一步优选基于邻苯二甲酸和/或邻苯二甲酸酐的摩尔量与己二酸的摩尔量比为4:1～1:1与1,4-丁二醇制备；再进一步优选基于邻苯二甲酸和/或邻苯二甲酸酐的摩尔量与己二酸的摩尔量比为3:1～2:1与1,4-丁二醇制备；所述聚酯二元醇的数均分子量1000～3000，优选1500～2500。本专利技术所述聚酯多元醇，尤其是聚酯二元醇能赋予聚氨酯树脂很好的强度和柔韧性，保证形成的发泡涂层具有良好的遮盖效果及弹性，在外界作用力撤去时，能够很好的回复原有的结构，保证手感和遮盖效果。另一方面，苯环结构的引入，在一定程度上提升聚合物的折射指数，使发泡涂层在保证弹性的同时，具有更好的遮盖效果。本专利技术所述的聚酯多元醇还可以使用聚己内酯二元醇。本专利技术所述扩链剂选自低分子多元醇、低分子多元胺和低分子醇胺中的一种或两种或多种；合适的扩链剂的例子有乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇(BDO)、1,6-己二醇、辛二醇、新戊二醇(NPG)、环己烷二甲醇、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、异佛尔酮二胺等。优选，本专利技术所述扩链剂选自至少一种低分子多元醇和至少一种低分子多元胺。本专利技术所述亲水性单体选自异氰酸酯反应性的离子性或潜离子性的亲水化合物和/或异氰酸酯反应性的非离子性的亲水化合物。优选的异氰酸酯反应性的基团是羟基或氨基。本专利技术所述异氰酸酯反应性的离子性或潜离子性的亲水化合物是指具有以下性质的所有化合物：包含至少一个异氰酸酯反应性基团以及至少一个例如羧基、磺酸基、磷酸根基团、叔胺基团、季铵基团的官能度。所述异氰酸酯反应性的非离子性的亲水化合物是例如包含至少一个羟基或氨基的聚环氧烷。合适的环氧烷为环氧丙烷和/或环氧乙烷。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑涂料体系，其包括：基于涂料体系总重，(a)60～99wt％，优选75～98wt％的水性聚氨酯分散体；(b)0～30wt％，优选0～20wt％的水；(c)0.1～10wt％，优选0.5～6wt％表面活性剂；(d)0.1～10wt％，优选0.5～5wt％流变改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种建筑涂料体系，其包括：基于涂料体系总重，(a)60～99wt％，优选75～98wt％的水性聚氨酯分散体；(b)0～30wt％，优选0～20wt％的水；(c)0.1～10wt％，优选0.5～6wt％表面活性剂；(d)0.1～10wt％，优选0.5～5wt％流变改性剂。2.根据权利要求1所述的涂料体系，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体中的聚氨酯为包含以下组分制备得到的产物：(a1)10～35wt％，优选15～34wt％的多异氰酸酯单体；(a2)50～85wt％，优选55～80wt％的多元醇，所述多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或两种或多种，其数均分子量为1000～3000，优选1500～2500，官能度为2～3；优选，所述多元醇选自聚醚二元醇、聚酯二元醇和聚碳酸酯二元醇中的一种或两种或多种；(a3)0.1～10wt％，优选0.2～6wt％的扩链剂；(a4)0.5～10wt％，优选1～5wt％的亲水性单体；各组分含量均基于所述(a)水性聚氨酯分散体的聚氨酯的重量计算。3.根据权利要求2所述的涂料体系，其特征在于，所述聚酯二元醇基于己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸和六氢化邻苯二甲酸中的一种或两种或多种与乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇中的一种或两种或多种制备；优选的，所述聚酯二元醇基于己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔义涛，刘姗，王少鹏，吕洪朋，张洁，孙家宽，华卫琦，
申请(专利权)人：万华化学广东有限公司，万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44