一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料及其制备方法技术

一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料及其制备方法，它涉及一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有聚异氰酸酯固化剂易与主剂在水环境中发生反应，产生二氧化碳气体，水性聚氨酯涂料涂膜厚度受到起泡制约导致水性聚氨酯涂料最低起泡厚度小的问题。一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料由主剂、固化剂和去离子水制备而成；方法：一、制备主剂；二、制备固化剂；三、混合，得到最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料。本发明专利技术可获得一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料。

Waterborne polyurethane coating with minimum foaming thickness and preparation method thereof

The invention relates to a waterborne polyurethane coating with a minimum foaming thickness and a preparation method thereof, which relates to an aqueous polyurethane coating and a preparation method thereof. The aim of the present invention is to solve the problem that the existing polyisocyanate curing agent is easy to react with the main agent in the water environment, produce carbon dioxide gas, and the thickness of the coating film of waterborne polyurethane coating is restricted by the bubble, and the minimum foaming thickness of the waterborne polyurethane coating is small. A water-borne polyurethane coating with a large minimum blistering thickness is prepared by the main agent, curing agent and deionized water. Method: 1. Preparation of the main agent; two, preparation of curing agent; three, mixing, and get a waterborne polyurethane coating with the lowest foaming thickness. The invention can obtain an aqueous polyurethane coating with the lowest foaming thickness.

【技术实现步骤摘要】
一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。
技术介绍
相关数据显示，我国每年溶剂型涂料产品挥发性有机物(VOCs)排放总量高达400万吨，相当于燃烧2.7亿吨煤的排放量。同样使用一吨溶剂型树脂改为水性后，VOCs等有害挥发物的排放量能降低至十几分之一，可为节能减排作出巨大贡献。在国内，轨道车辆方面至今还在使用溶剂型涂料。地铁、高铁、大铁路、城轨等轨道交通车辆每年用漆大约在4万吨左右，加上兑稀用的稀释剂，每年排放到大气中的挥发性有机物(VOCs)不低于2万吨。水性涂料的使用能有效降低或避免高污染涂料生产企业对环境的污染，节能环保、节约资源。双组份水性聚氨酯涂料基本反映如下：(1)主反应：(2)副反应：现有固化剂主要由聚异氰酸酯与助溶剂组成，聚异氰酸酯溶解于助溶剂中。在双组份聚氨酯涂料混合使用时，聚异氰酸酯固化剂易与主剂及环境中存在的水发生反应，产生二氧化碳气体，造成“痱子泡”等漆膜弊病。水性聚氨酯涂料涂膜厚度受到起泡制约，目前水性聚氨酯涂料最低起泡厚度约为50μm～60μm。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有聚异氰酸酯固化剂易与主剂在水环境中发生反应，产生二氧化碳气体，水性聚氨酯涂料涂膜厚度受到起泡制约导致水性聚氨酯涂料最低起泡厚度小的问题，而提供一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料及其制备方法。一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料由主剂、固化剂和去离子水制备而成；所述的主剂与固化剂的质量比为10:(2～4)；所述的主剂与固化剂的总质量与去离子水的质量比为100:(15～25)；所述的主剂按重量份数由8份～10份去离子水、0.1份～0.3份防沉剂、0.3份～0.8份消泡剂、0.8份～1.2份分散剂、0.08～0.12份多功能助剂、3份～7份丙二醇甲醚、1份～3份二丙二醇甲醚、12份～18份颜料、60份～70份水性聚氨酯、0.3份～0.8份平滑和流动助剂和0.1份～0.5份流变助剂制备而成；所述的固化剂按重量份数由20份～30份溶剂、60份～75份聚异氰酸酯和2份～7份界面剂制备而成。一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、制备主剂：①、称料：按重量份数称取8份～10份去离子水、0.1份～0.3份防沉剂、0.3份～0.8份消泡剂、0.8份～1.2份分散剂、0.08～0.12份多功能助剂、3份～7份丙二醇甲醚、1份～3份二丙二醇甲醚、12份～18份颜料、60份～70份水性聚氨酯、0.3份～0.8份平滑和流动助剂和0.1份～0.5份流变助剂；②、在搅拌速度为400r/min～600r/min下将8份～10份去离子水、0.1份～0.3份防沉剂、0.3份～0.8份消泡剂、0.8份～1.2份分散剂、0.08～0.12份多功能助剂、3份～7份丙二醇甲醚和1份～3份二丙二醇甲醚搅拌反应5min～10min；将搅拌速度提高到800r/min～900r/min，再加入12份～18份颜料，再在搅拌速度为800r/min～900r/min下搅拌15min～25min，再在搅拌速度为800r/min～900r/min下依次加入60份～70份水性聚氨酯、0.3份～0.8份平滑和流动助剂和0.1份～0.5份流变助剂，再在搅拌速度为800r/min～900r/min下搅拌15min～25min，得到反应液Ⅰ；使用砂磨机将反应液Ⅰ中的固体物质研磨至粒径≤10μm，得到主剂；二、制备固化剂：①、称料：按重量份数称取20份～30份溶剂、60份～75份聚异氰酸酯和2份～7份界面剂；②、在搅拌速度为600r/min～800r/min下，将20份～30份溶剂、60份～75份聚异氰酸酯和2份～7份界面剂混合均匀，再在搅拌速度为600r/min～800r/min下搅拌5min～10min，得到固化剂；三、混合：在搅拌速度为600r/min～1000r/min将主剂和固化剂混合，再在搅拌速度为600r/min～1000r/min下搅拌2min～3min，再加入去离子水，搅拌均匀，得到最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料；步骤三中所述的主剂与固化剂的质量比为10:(2～4)；步骤三中所述的主剂与固化剂的总质量与去离子水的质量比为100:(15～25)。本专利技术的原理及优点：一、本专利技术在制备最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料时使用界面剂YMT-W032，界面剂YMT-W032为亲油端的双亲表面活性剂，亲油端为网络形态，固化剂中添加聚异氰酸酯和界面剂YMT-W032，再将固化剂与主剂混合时，界面剂YMT-W032网络状的亲油端铺展包覆在异氰酸酯液滴表面，形成水与聚异氰酸酯的物理隔离，减少水与聚异氰酸酯的接触，有效降低聚异氰酸酯与水发生的副反应，提升了水性聚氨酯涂料在成膜过程中的最低起泡厚度，改善施工性能和涂膜表观状态；二、本专利技术制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料的最低起泡厚度大于69μm。本专利技术可获得一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料。附图说明图1为使用测膜仪测量实施例四制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料喷涂到样板上得到干膜的厚度的数码照片图；图2为使用测膜仪测量对比实施例制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料喷涂到样板上得到干膜的厚度的数码照片图；图3为图1中测量的实施例四制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料喷涂到样板上在标准光源对色灯箱内得到干膜的数码照片图；图4为图2中测量的对比实施例制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料喷涂到样板上在标准光源对色灯箱内得到干膜的数码照片图；图5为图1中测量的实施例四制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料喷涂到样板上得到干膜的光学显微镜观察图；图6为图2中测量的对比实施例制备的最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料喷涂到样板上得到干膜的光学显微镜观察图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式是一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料由主剂、固化剂和去离子水制备而成；所述的主剂与固化剂的质量比为10:(2～4)；所述的主剂与固化剂的总质量与去离子水的质量比为100:(15～25)；所述的主剂按重量份数由8份～10份去离子水、0.1份～0.3份防沉剂、0.3份～0.8份消泡剂、0.8份～1.2份分散剂、0.08～0.12份多功能助剂、3份～7份丙二醇甲醚、1份～3份二丙二醇甲醚、12份～18份颜料、60份～70份水性聚氨酯、0.3份～0.8份平滑和流动助剂和0.1份～0.5份流变助剂制备而成；所述的固化剂按重量份数由20份～30份溶剂、60份～75份聚异氰酸酯和2份～7份界面剂制备而成。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的防沉剂为EW和DE中的一种或其中几种的混合物。其它步骤与具体实施方式一相同。本实施方式所述的EW和DE均购买自德谦(上海)化学有限公司。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的消泡剂为BYK-024、BYK-093中的一种或其中几种的混合物。其它步骤与具体实施方式一或二相同。本实施方式所述的BYK-024和BYK-093均购买自拜耳(中国)有限公司。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述的分散剂为Gen1252、BYK-190和Disper750中的一种或其中几种的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料由主剂、固化剂和去离子水制备而成；所述的主剂与固化剂的质量比为10:(2～4)；所述的主剂与固化剂的总质量与去离子水的质量比为100:(15～25)；所述的主剂按重量份数由8份～10份去离子水、0.1份～0.3份防沉剂、0.3份～0.8份消泡剂、0.8份～1.2份分散剂、0.08～0.12份多功能助剂、3份～7份丙二醇甲醚、1份～3份二丙二醇甲醚、12份～18份颜料、60份～70份水性聚氨酯、0.3份～0.8份平滑和流动助剂和0.1份～0.5份流变助剂制备而成；所述的固化剂按重量份数由20份～30份溶剂、60份～75份聚异氰酸酯和2份～7份界面剂制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料由主剂、固化剂和去离子水制备而成；所述的主剂与固化剂的质量比为10:(2～4)；所述的主剂与固化剂的总质量与去离子水的质量比为100:(15～25)；所述的主剂按重量份数由8份～10份去离子水、0.1份～0.3份防沉剂、0.3份～0.8份消泡剂、0.8份～1.2份分散剂、0.08～0.12份多功能助剂、3份～7份丙二醇甲醚、1份～3份二丙二醇甲醚、12份～18份颜料、60份～70份水性聚氨酯、0.3份～0.8份平滑和流动助剂和0.1份～0.5份流变助剂制备而成；所述的固化剂按重量份数由20份～30份溶剂、60份～75份聚异氰酸酯和2份～7份界面剂制备而成。2.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的防沉剂为EW和DE中的一种或其中几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的消泡剂为BYK-024、BYK-093中的一种或其中几种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的分散剂为Gen1252、BYK-190和Disper750中的一种或其中几种的混合物；所述的多功能助剂为AMP-95和DeuAddMA-95中的一种或其中几种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的颜料为金红石R996钛白粉和碳黑MA100中的一种或其中几种的混合物。6.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的水性聚氨酯为羟基树脂XP2470、羟基树脂XP2646和XP2601中的一种或其中几种的混合物。7.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的平滑和流动助剂为Glide450、Glide100、BYK-331和BYK-381中的一种或其中几种的混合物；所述的流变助剂为BYK-425和ACRYSOLTMRM-8W中的一种或其中几种的混合物。8.根据权利要求1所述的一种最低起泡厚度大的水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇丁醚和乙二醇单丁醚中的一种或其中几种的混合物；所述的聚异氰酸酯为XP2655和XP2570中的一种或其中几种的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜兆华，王瑞涛，张凌儒，刘志刚，姚忠平，张建森，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，优美特北京环境材料科技股份公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23