一种高硬度水性漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度水性漆及其制备方法，属于水性漆技术领域，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯60‑80份；纳米氧化铝0.1‑0.5份；纳米二氧化硅1‑2份，纳米二氧化钛1‑2份；消泡剂0.6‑0.8份；去离子水15‑20份；流平剂1‑2份；成膜助剂1‑2份；分散剂1‑1.5份。采用上述配方并辅以简单便捷的制备方法制得硬度高、耐磨性好且抗热性强的水性漆，综合提升了其相对一般水性漆的使用性能。

A High Hardness Waterborne Paint and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度水性漆及其制备方法
本专利技术涉及水性漆
，尤其是涉及一种高硬度水性漆及其制备方法。
技术介绍
油漆已经在消费者中深入人心，很多消费者对于油漆了解的还是很少，包括一些销售油漆十几年的老板对于油漆的危害都不是很了解。油漆只能在涂刷过后一个月后才能入住，消费者以为这个时候油漆就没有毒性了，其实这是错误的，没有刺激性气味只是甲醛挥发到了人的生理所能接受的程度，而油漆固化剂和稀释剂中所含的苯，甲苯，游离TDI还在挥发，这些东西要完全挥发干净至少需要几十年的时间，而这些芳香烃物质对于婴儿及未出生的小孩的智力发育是有很大影响的，游离TDI还具有致癌的危险，在欧洲发达国家很早就禁止了油漆的使用。而水性漆，是以水为稀释剂的新型环保材料，超低排放。用水性漆代替油漆，可以有效减少大气中VOC含量，进而改善雾霾天气。因此，推广水漆也是现在涂料行业的主流方向。然而水性漆在使用过程中，在硬度、耐磨性等方面的性能均弱于油漆，使得水性漆在喷涂后，不耐刮擦及碰撞，容易脱漆，极大影响了使用效果；同时水性漆的保温隔热效果较差，当其在建筑物上使用时，无法对室内起到保温隔热的效果，使得室内温度随外界环境变化大，且夏季会极大提高空调的制冷能耗，浪费大量的能源。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高硬度水性漆及其制备方法，以解决水性漆硬度低，耐磨性差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案概述如下：一种高硬度水性漆，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯60-80份；纳米氧化铝0.1-0.5份；纳米二氧化硅1-2份，纳米二氧化钛1-2份；消泡剂0.6-0.8份；去离子水15-20份；流平剂1-2份；成膜助剂1-2份；分散剂1-1.5份；其中,改性水性聚氨酯包括如下组分：水性聚氨酯乳液及纳米ATO(氧化锑锡)，其质量比为10:0.8-1.2。利用纳米ATO对水性聚氨酯进行改性，在不破坏水性聚氨酯与去离子水的相溶性的条件下，赋予改性水性聚氨酯以优良的隔热保温性能，减少漆膜在强光照射下产生老化、损坏的问题；并利用分散剂将纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛均匀分散在改性水性聚氨酯中，利用上述纳米材料及纳米ATO之间的协同作用增强涂料的硬度，提升涂料的耐磨性。本专利技术先对水性聚氨酯进行改性，并辅以纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛对其进行增强，使得制得的水性漆形成的漆膜具有较高的硬度，耐磨性得到增强，同时还具有较好的保温隔热性能，提升了水性漆的综合使用性能。进一步的，上述高硬度水性漆，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯70-80份；纳米氧化铝0.2-0.3份；纳米二氧化硅1-1.5份，纳米二氧化钛1.5-2份；消泡剂0.7-0.8份；去离子水15-20份；流平剂1.5-2份；成膜助剂1.5-2份；分散剂1.3-1.5份；其中,改性水性聚氨酯包括如下组分：水性聚氨酯乳液及纳米ATO，其质量比为10:1。进一步的，所述分散剂为聚丙烯酸酯水溶液；使得纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅能较好地分散在改性水性聚氨酯中，并与其产生较好的协同作用，提升涂料的硬度、耐磨性及隔热保温性。进一步地，所述流平剂为硅氧烷与聚醚的共聚物；其能提高涂料的流动性及流平性，减少涂料在涂装过程中可能会产生的弊病。进一步地，所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯；在水挥发后，促进漆液形成均匀致密的漆膜，改善漆液的成膜性。进一步地，所述消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷的混合物，其质量比为1∶1；采用复配的消泡剂来消除漆液中的气泡，其性能温和，不会对纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛在改性水性聚氨酯中的分散性产生影响。进一步地，上述高硬度水性漆的制备方法，包括如下步骤：(1)用氨水将水性聚氨酯乳液的pH调节至9-10之间，并将纳米ATO用超声凡是添加到水性聚氨酯乳液中，得到改性水性聚氨酯；(2)将分散剂、纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛，去离子水放入搅拌罐中进行速搅拌，搅拌速度控制在1400r/min，搅拌时间为2-5h，搅拌后将其送入脱泡装置内脱泡20-25min，得到纳米材料分散液；(3)将纳米材料分散液、改性水性聚氨酯、消泡剂、流平剂、消光剂、成膜助剂放入搅拌罐内，以300-400r/min的速度进行搅拌，搅拌1-1.5h后，加入pH调节剂，调节混合物的pH值为9-10，即制得高硬度水性漆。进一步地，所述pH调节剂为DMEA。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.利用纳米ATO对水性聚氨酯进行改性，使纳米ATO与水性聚氨酯的混合达到了纳米级别，分散效果好，提高了涂料的耐温性能，并且能起到极好的隔热效果，满足喷涂物对采光及隔热的双重需要；2.将改性水性聚氨酯与纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛进行混合，添加分散剂使其均匀分散在改性水性聚氨酯中，在这些物质的协同作用下，能够提高涂料的硬度、耐磨性能及抗热性能，提高涂料的综合使用性能，并且涂料的硬度在2H以上；3.在进行制备时用氨水将水性聚氨酯乳液的pH调节至9-10，使得其与纳米ATO的pH值相近，在对两者进行复配时，提升其分散性，使得制得的改性水性聚氨酯中各成分分布均匀，提升制得的涂料的整体性能；4.整个制备过程简单便捷，且消耗能源较少，成本低廉，具有较高的实用价值。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。实施例1一种高硬度水性漆，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯60份；纳米氧化铝0.1份；纳米二氧化硅1份，纳米二氧化钛1份；消泡剂0.6份；去离子水15份；流平剂1份；成膜助剂1份；分散剂1份。上述高硬度水性漆的制备方法包括如下步骤：(1)用氨水将水性聚氨酯乳液的pH调节至9-10之间，并将纳米ATO用超声凡是添加到水性聚氨酯乳液中，得到改性水性聚氨酯，其中水性聚氨酯与纳米ATO的质量比为：10:1.2。(2)将分散剂、纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛，去离子水放入搅拌罐中进行速搅拌，搅拌速度控制在1400r/min，搅拌时间为2-5h，搅拌后将其送入脱泡装置内脱泡20-25min，得到纳米材料分散液；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度水性漆，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯60‑80份；纳米氧化铝0.1‑0.5份；纳米二氧化硅1‑2份，纳米二氧化钛1‑2份；消泡剂0.6‑0.8份；去离子水15‑20份；流平剂1‑2份；成膜助剂1‑2份；分散剂1‑1.5份；其中,改性水性聚氨酯包括如下组分：水性聚氨酯乳液及纳米ATO，其质量比为10:0.8‑1.2。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度水性漆，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯60-80份；纳米氧化铝0.1-0.5份；纳米二氧化硅1-2份，纳米二氧化钛1-2份；消泡剂0.6-0.8份；去离子水15-20份；流平剂1-2份；成膜助剂1-2份；分散剂1-1.5份；其中,改性水性聚氨酯包括如下组分：水性聚氨酯乳液及纳米ATO，其质量比为10:0.8-1.2。2.如权利要求1所述的一种高硬度水性漆，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性水性聚氨酯70-80份；纳米氧化铝0.2-0.3份；纳米二氧化硅1-1.5份，纳米二氧化钛1.5-2份；消泡剂0.7-0.8份；去离子水15-20份；流平剂1.5-2份；成膜助剂1.5-2份；分散剂1.3-1.5份；其中,改性水性聚氨酯包括如下组分：水性聚氨酯乳液及纳米ATO，其质量比为10:1。3.如权利要求1所述的一种高硬度水性漆，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸酯水溶液。4.如权利要求1所述的一种高硬度水性漆，其特征在于，所述流平剂为硅氧烷与聚醚的共聚物。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖世杰，
申请(专利权)人：四川宏凯化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51