水性聚氨酯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性聚氨酯涂料及其制备方法，属于涂料领域。该水性聚氨酯涂料由以下质量份的组分组成：附着力树脂10‑15份；手感树脂40‑45份；固化剂2‑3份；流平剂1‑2份；水3‑5份；助溶剂45‑50份。本发明专利技术的水性聚氨酯涂料兼具耐刮擦、耐溶剂、耐水、耐黄变、耐候性好的优点，并且涂料价格适中，使用范围广，可以极大地提高人们的物质生活水平。

Waterborne polyurethane coatings and their preparation methods

The invention provides a waterborne polyurethane coating and a preparation method thereof, which belongs to the field of coatings. The waterborne polyurethane coating is composed of the following components: adhesion resin 10 15 parts; hand-feeling resin 40 45 parts; curing agent 2 3 parts; leveling agent 1 2 parts; water 3 5 parts; assistant solvent 45 50 parts. The waterborne polyurethane coating of the invention has the advantages of scratch resistance, solvent resistance, water resistance, yellowing resistance and good weather resistance, and has moderate price and wide application range, which can greatly improve people's material living standard.

【技术实现步骤摘要】
水性聚氨酯涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料领域，具体涉及一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。
技术介绍
随着中国经济高速发展以及人民生活质量的提高，对微波食品、休闲食品及冷冻食品等方便食品的需求量将不断增加，直接带动了相关食品包装的需求，中国食品与包装机械业在今后的一段长时间内将维持正增长。预计“十一五”期间，中国包装工业的总产值可望达到4500亿元人民币，并保持年均7％的增长速度。从2011年到2015年，总产值可望突破6000亿元，每年平均增速约维持在16％的水平。近年来市场上对于各种高档包装盒以及印刷制品的品质要求越来越高，传统覆膜工艺已经难以胜任其要求。作为目前印刷复合材料的最高端产品，新型触感膜的市场应用将越来越广泛，需求量越来越大。触感膜的产生，让人们对生活的体验从2维世界上升到3维，极大地提高用户的体验，但是现有的水性聚氨酯均未考虑用户体验，仅仅从物理化学功能比如抗老化、抗刮擦等方面做文章，难以满足用户的使用需求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种水性聚氨酯涂料及其制备方法，结构简单、加工成本低。一种水性聚氨酯涂料，所述水性聚氨酯涂料包括以下质量份的组分：进一步，所述固化剂为氮丙啶(CX-100帝斯曼)。进一步，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂。进一步，所述聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂为tego450、byk333、silok8333或天龙tilo8812中的一种或多种。进一步，所述助溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种。本专利技术还包括一种水性聚氨酯涂料的制备方法，该方法包括：将2～3质量份固化剂、1～2质量份流平剂、3～5质量份水和45～50质量份助溶剂混合均匀后，再向其中加入10～15质量份附着力树脂和40～45质量份手感树脂，在800转/分钟或1500转/分钟的转速下搅拌0.5小时。进一步，所述固化剂为氮丙啶(CX-100帝斯曼)，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂，所述聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂为tego450、byk333、silok8333或天龙tilo8812中的一种或多种，所述助溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种。本专利技术还包括一种附着力树脂的制备方法，该附着力树脂用于制作前述任一水性聚氨酯涂料，该方法包括：在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的500ml四口烧瓶中，加入110℃真空脱水的聚酯二元醇，在60℃时加入计量的MDI丙酮溶液反应10～20min,然后加入DMPA的DMF溶液，搅拌5～10min后向其中加入剩余MDI,滴加催化剂,继续保温反应50～90min，待反应至—NCO含量达理论值时(正丁胺滴定法测定)，加入TEA成盐；待体系中异氰酸酯含量少于0.2％时反应结束，取出降温至30℃以下，然后将一定量的水快速加入体系中并高速搅拌1h。本专利技术还包括一种手感树脂的制备方法，该手感树脂用于制作前述任一水性聚氨酯涂料，该方法包括：取质量份8-15的ニ异氰酸酯(MDI)(4,4-MethyleneDiphenyldiisocyanate)，质量份8-15的改性高端聚醚多元醇，质量份3-8的改性高端聚酯多元醇，质量份2-5的扩链剂，质量份65-70的N,N-ニ甲基甲酰胺(DMF)，余量取为其他助剂；在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的500ml四口烧瓶中，加入110℃真空脱水的改性高端聚醚多元醇和聚酯多元醇，先用420转/分钟的速度搅拌5分钟，在60℃时加入计量的MDI丙酮溶液反应10～20min,然后加入DMPA的DMF溶液，搅拌5～10min后向其中加入剩余MDI,滴加催化剂,继续保温反应70～100min，待反应至—NCO含量达理论值时(正丁胺滴定法测定)，加入TEA成盐；待体系中异氰酸酯含量少于0.2时反应结束，取出降温至30℃以下，然后将一定量的水快速加入体系中并高速搅拌2h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术加工成本低，适用范围广，使用场景丰富；通过综合各个树脂的性质，让涂料功能更加丰富完善，可以在保证树脂的附着力情况下有效提高PVC基材表面的手感，且该涂层的耐刮擦耐溶剂等性能均良好，让装饰物的选择更加丰富。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。附着力树脂的制备：在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的500ml四口烧瓶中，加入110℃真空脱水的聚酯二元醇，在60℃是加入计量的IPDI丙酮溶液反应10～20min,然后加入DMPA的DMF溶液，搅拌5～10min后向其中加入剩余IPDI,滴加催化剂,继续保温反应50～90min，待反应至—NCO含量达理论值时(正丁胺滴定法测定)，加入TEA成盐。待体系中异氰酸酯含量少于0.2％时反应结束，取出降温至30℃以下，然后将一定量的水快速加入体系中并高速搅拌1h即可得到附着力促进树脂。该树脂对PVC附着力良好的原因是运用了特种聚酯多元醇，多元醇预先用含有LTW等对PVC材质敏感的单体的特殊低分子二元醇和特殊二元酸合成。聚合度也比普通树脂的聚合度相应提升。这样得到的树脂对PVC附着力就比普通树脂高。手感树脂的制备：如下质量百分比配制而成：二苯基甲烷，-ニ异氰酸酯(MDI)(4,4-MethyleneDiphenyldiisocyanate)8％-15％；改性高端聚醚多元醇8％-15％；改性高端聚酯多元醇3％-8％；扩链剂2％-5％；N,N-ニ甲基甲酰胺(DMF)65％-70％；余量为其他助剂。在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的500ml四口烧瓶中，加入110℃真空脱水的改性高端聚醚多元醇和聚酯多元醇，先用420转/分钟的速度搅拌5分钟，在60℃是加入计量的MDI丙酮溶液反应10～20min,然后加入DMPA的DMF溶液，搅拌5～10min后向其中加入剩余MDI,滴加催化剂,继续保温反应70～100min，待反应至—NCO含量达理论值时(正丁胺滴定法测定)，加入TEA成盐。待体系中异氰酸酯含量少于0.2％时反应结束，取出降温至30℃以下，然后将一定量的水快速加入体系中并高速搅拌2h。该树脂手感来源于选用的特种改性多元醇，该多元醇利用经过试验筛选出来的可以增加柔性的醇和酸先进行预聚得到，该多元醇配合多亚甲基多异氰酸酯，通过双固化体系合成出的手感树脂适合作为涂层。下列实施例和对比例中水性聚氨酯涂料的性能测试方法如下：1.附着力测试：检测方法：GB/T9286-1998；质量指标：共分为6级，0、1、2级为合格，3、4、5级为不合格。2.耐溶剂测试：检测方法：GB/T23989；溶剂：异丙醇。3.耐水(100℃蒸馏水，2h)测试：检测方法：GB/T17334.耐黄变测试：将取下的肤感膜切割成50mm×12mm的样品，留一样品做空白对照组，其余置于HZ-3017型灯泡式耐黄变试验箱，在300W的紫外灯下光照24h，样品与灯泡的距离为25cm，曝光箱中的温度为60℃左右。待到达实验时间，取出冷却10min以上，然后观测其黄变性，并与空白样品在灰色色卡上对其颜色进行对比。5.手感测试：检测方法：手测；质量指标：肤感膜平整光滑为合格。实施例1(1)一种水性聚氨酯涂料，所述涂料由如下质量份的组分组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述水性聚氨酯涂料包括以下质量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述水性聚氨酯涂料包括以下质量份的组分：2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述固化剂为氮丙啶(CX-100帝斯曼)。3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述流平剂为聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂。4.根据权利要求3所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂为tego450、byk333、silok8333或天龙tilo8812中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述助溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种。6.一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于该方法包括：将2～3质量份固化剂、1～2质量份流平剂、3～5质量份水和45～50质量份助溶剂混合均匀后，再向其中加入10～15质量份附着力树脂和40～45质量份手感树脂，在800转/分钟或1500转/分钟的转速下搅拌0.5小时。7.根据权利要求6所述的水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：所述固化剂为氮丙啶(CX-100帝斯曼)，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂，所述聚醚改性硅氧烷有机硅流平剂为tego450、byk333、silok8333或天龙tilo8812中的一种或多种，所述助溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种。8.一种附着力树脂的制备方法，该附着力树脂用于制作如前述权利要求1-5所述的任一水性聚氨酯涂料，其特征在于该方法包括：在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的500ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卓，王鑫，马永龙，
申请(专利权)人：运研材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31