一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法，该聚氨酯涂料由质量比（2.7‑3.0）：（0.9‑1.0）的A组分和B组分组成；按重量百分比计，A组分包括羟基丙烯酸分散体Ⅰ35%~40%、羟基丙烯酸分散体Ⅱ20%~24%、消泡剂0.2%~1.0%、二丙二醇丁醚2.0%~3.0%、乙二醇丁醚2.0%~3.0%、流平剂0.2%~1.0%、色浆15%~38%、增稠剂0.1%~0.3%；B组分包括丙二醇二乙酸酯30%~33%、聚氨酯固化剂Ⅰ43%~49%、聚氨酯固化剂Ⅱ18%~24%。本发明专利技术所得水性双组份聚氨酯涂料具有较好的硬度、耐磨性、柔韧性等物理机械性能及耐水性、耐盐雾性、耐湿热性及耐老化的性能。 1

Environmental friendly waterborne two component polyurethane coating and preparation method thereof

The present invention discloses an environment-friendly waterborne double component polyurethane coating and its preparation method. The polyurethane coating is composed of A component and B component of mass ratio (2.7): (0.9, 1); according to weight percentage, A components include hydroxyl acrylic acid dispersion I 35%~40%, hydroxyl acrylic acid dispersion II 20%~24%, defoamer 0.2 %~1.0%, two propanediol butyl ether 2.0%~3.0%, ethylene glycol butyl ether 2.0%~3.0%, leveling agent 0.2%~1.0%, color pulp 15%~38%, thickener 0.1%~0.3%, B components including propylene glycol two acetate 30%~33%, polyurethane curing agent I 43%~49%, polyurethane curing agent II 18%~24%. The waterborne double component polyurethane coatings have good physical and mechanical properties such as hardness, wear resistance, flexibility, water resistance, salt resistance, moisture resistance, heat resistance and aging resistance. One

【技术实现步骤摘要】
一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法
本专利技术属于环保涂料
，具体涉及一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法。
技术介绍
随着人们环保、能源意识的增强，特别是各国环保法规对涂料体系中有机挥发物(VOC)含量的严格限制，促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展，水性聚氨酯涂料的硬度高、附着力好、耐磨蚀、耐溶剂性好、耐候性优异等优点和水性聚氨酯涂料较低的VOC含量相结合，且聚氨酯聚合物具有建材性，采用分子设计原理，结合新的合成和交联技术，能有效控制涂膜聚合物的组成和结构，使水性聚氨酯涂膜性能相当于甚至优于传统溶剂型涂料，成为发展最快的涂料品种之一，其中水性丙烯酸聚氨酯因具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度高以及耐化学品性、耐候性好等优越的性能而被广泛使用；但水性丙烯酸聚氨酯涂料中羟基组分分子量小，干燥时间长；-NCO与H2O反应产CO2导致漆膜易出现气泡。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术存在的上述问题而提供了一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量配比为(2.7-3.0)：(0.9-1.0)。所述A组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体Ⅰ35％～40％、羟基丙烯酸分散体Ⅱ20％～24％、消泡剂0.2％～1.0％、二丙二醇丁醚2.0％～3.0％、乙二醇丁醚2.0％～3.0％、流平剂0.2％～1.0％、色浆15％～38％、增稠剂0.1％～0.3％；所述B组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯30％～33％、聚氨酯固化剂Ⅰ43％～49％、聚氨酯固化剂Ⅱ18％～24％。所述羟基丙烯酸分散体Ⅰ中羟基含量为3.0～3.8wt％，不挥发份含量为45～50wt％。所述羟基丙烯酸分散体Ⅱ中羟基含量为3.8～4.1wt％，不挥发份含量为45～50wt％。所述消泡剂为不挥发份含量>98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂。所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为40-60wt％所述色浆为水性聚氨酯色浆，具体为白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种或多种。选取所述白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种时，白浆的用量为30～36wt％；黑浆的用量为12～17wt％；蓝浆的用量为20～26wt％；黄浆的用量为34～38wt％；红浆的用量为25～30wt％。所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述聚氨酯缔合型增稠剂的不挥发份含量25-40wt％。所述聚氨酯固化剂Ⅰ为HDI型固化剂，所述HDI型固化剂的不挥发份含量为100wt％；聚氨酯固化剂Ⅱ为IPDI型固化剂，所述的IPDI型固化剂不挥发份含量为70～100wt％。所述的环保型水性双组份聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：1)制备A组分：首先将配方量的羟基丙烯酸分散体Ⅰ、羟基丙烯酸分散体Ⅱ加入到干净拉缸中，在搅拌条件下加入配方量的色浆，搅拌均匀后，再分别加入配方量的消泡剂、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚及流平剂，搅拌10-20分钟，最后加入配方量的增稠剂调整粘度，搅拌均匀即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的A组分；2)制备B组分：在低速搅拌下，依次向反应釜内加入配方量的丙二醇二乙酸酯、聚氨酯固化剂Ⅰ、聚氨酯固化剂Ⅱ并将投料时间控制在30分钟内，向反应釜内充满氮气后开启搅拌，搅拌10～15分钟后，即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的B组分；3)将步骤1)所得A组分与步骤2)所得B组分按质量比(2.7-3.0)：(0.9-1.0)的比例混合。本专利技术具有以下优点：本专利技术所用羟基丙烯酸分散体与低粘度含异氰酸酯的固化剂的相容性良好，其制备方法简单，施工方便；并选用不同挥发速率的助溶剂，提高了漆膜的开放时间，利于气泡的挥发，保证了漆膜的质量；并可广泛应用于各种汽车表面、客车车厢、机车车头、电力设备、汽车部件、仪器仪表、等装饰性、耐候性要求较高的机械表面的涂装和保护。具体实施方式实施例1一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量配比为(2.7-3.0)：(0.9-1.0)。所述A组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体Ⅰ35％～40％、羟基丙烯酸分散体Ⅱ20％～24％、消泡剂0.2％～1.0％、二丙二醇丁醚2.0％～3.0％、乙二醇丁醚2.0％～3.0％、流平剂0.2％～1.0％、色浆15％～38％、增稠剂0.1％～0.3％；所述B组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯30％～33％、聚氨酯固化剂Ⅰ43％～49％、聚氨酯固化剂Ⅱ18％～24％。本专利技术以水性羟基丙烯酸树脂为基料，添加耐候性优异的颜料、助剂(消泡剂、流平剂、增稠剂)及助溶剂(二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚)为A组分，以脂肪族异氰酸酯固化剂及溶剂(丙二醇二乙酸酯)为B组分组成的高品质双组份聚氨酯面漆，使用前先按上述配方分别制备A组分、B组分，然后将A组分和B组分按规定的比例混合，用去离子水稀释至施工粘度后即使用。实施例2在实施例1的基础上，所述羟基丙烯酸分散体Ⅰ中羟基含量为3.0～3.8wt％，不挥发份含量为45～50wt％；如采用科思创科技有限公司生产的A2470羟基丙烯酸分散体、万华化学集团股份有限公司生产的2033羟基丙烯酸分散体；所述羟基丙烯酸分散体Ⅱ中羟基含量为3.8～4.1wt％，不挥发份含量为45～50wt％；如采用科思创科技有限公司生产的A2646羟基丙烯酸分散体、上海华荣化工有限公司的5286羟基丙烯酸分散体。所述羟基丙烯酸分散体Ⅰ可提供优异的光泽度、耐化学品和耐候性；所述羟基丙烯酸分散体Ⅱ可提供优异光泽度和机械性能，同时具有突出的耐水性。所述消泡剂为不挥发份含量>98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂，如BYK-022(工业级德国毕克公司)、BYK-093(工业级德国毕克公司)。所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为40-60wt％，如流平剂TEGO-450(工业级TEG迪高公司)、BYK-381(工业级德国毕克公司)。所述色浆为水性聚氨酯(WPU)色浆，具体为WPU白浆、WPU黑浆、WPU蓝浆、WPU黄浆、WPU红浆中的一种或多种；当选取WPU白浆、WPU黑浆、WPU蓝浆、WPU黄浆、WPU红浆中的一种时，所述WPU白浆中固体份重量百分比为75％，WPU白浆的用量为30～36重量％；WPU黑浆中固体份重量百分比为15％，WPU黑浆的用量为12～17重量％；WPU蓝浆中固体份重量百分比为45％，WPU蓝浆的用量为20～26重量％；WPU黄浆中固体份重量百分比为55％，WPU黄浆的用量为34～38重量％；WPU红浆中固体份重量百分比为50％，WPU红浆的用量为25～30重量％；颜色的遮盖力最高，用量越少。所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述聚氨酯缔合型增稠剂的不挥发份含量25-40wt％，如美国OMG公司生产的产品0620增稠剂，海明斯公司生产的产品299增稠剂。所述聚氨酯固化剂Ⅰ为HDI型固化剂，所述HDI型固化剂的不挥发份含量为100wt％，可提供高的丰满度、高光泽，如科思创科技有限公司生产的XP2655固化剂、3900固化剂、万华化学集团股份有限公司生产的278固化剂；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，由A组分和B组分组成，其特征在于：A组分和B组

【技术特征摘要】
1.一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，由A组分和B组分组成，其特征在于：A组分和B组分的质量配比为(2.7-3.0)：(0.9-1.0)；所述A组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体Ⅰ35％～40％、羟基丙烯酸分散体Ⅱ20％～24％、消泡剂0.2％～1.0％、二丙二醇丁醚2.0％～3.0％、乙二醇丁醚2.0％～3.0％、流平剂0.2％～1.0％、色浆15％～38％、增稠剂0.1％～0.3％；所述B组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯30％～33％、聚氨酯固化剂Ⅰ43％～49％、聚氨酯固化剂Ⅱ18％～24％。2.根据权利要求1所述的一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，其特征在于：所述羟基丙烯酸分散体Ⅰ中羟基含量为3.0～3.8wt％，不挥发份含量为45～50wt％。3.根据权利要求1所述的一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，其特征在于：所述羟基丙烯酸分散体Ⅱ中羟基含量为3.8～4.1wt％，不挥发份含量为45～50wt％。4.根据权利要求1所述的一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，其特征在于：所述消泡剂为不挥发份含量>98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂。5.根据权利要求1所述的一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，其特征在于：所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为40-60wt％。6.根据权利要求1所述的一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，其特征在于：所述色浆为水性聚氨酯色浆，具体为白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的一种环保型水性双组份聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤竹，
申请(专利权)人：西安经建油漆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61