一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料及其制备方法技术

一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，属于涂料领域，由基体涂料、异氰酸酯固化剂和去离子水组成，基体涂料的原料组成为水性羟基丙烯酸树脂、润湿分散剂、颜料钛白粉、纳米界面疏水剂mixsperse320、流平剂、消泡剂、去离子水、成膜剂、增稠剂配制而成，固化剂原料由低粘度疏水HDI三聚体与PGDA配制而成，涂膜干燥后会在表面形成网络状的亲油端铺展包覆，有效物理隔离隔绝外界的化学腐蚀，提升了轨道交通水性聚氨酯面漆涂料耐酸、耐碱、耐温水性能。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料及其制备方法，属于涂料领域。
技术介绍
随着工业的发展，根据相关数据显示，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、城轨等轨道交通车辆每年用漆大约在4万吨左右，加上施工用的稀释剂，每年排放到大气中的挥发性有机物(VOCs)不低于2万吨。轨道交通水性水性聚氨酯面漆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。中国专利2016108291786公开的“一种水性双组份聚氨酯面漆涂料”，由A组分和B组分组成：其中，A组分按重量份数计，包括如下组分：水性羟基聚丙烯酸酯分散体15-32份，水性阴离子型聚丙烯酸酯分散体12-30份，消泡剂0.02-2份，流平剂0.5-3份，润湿分散剂1-5份，防流挂助剂0.2-4份，附着力促进剂0.3-1.5份，抗老化剂1-3份，耐紫外填料12-20份，体积填料10-20份，水8-30份；其中，B组分按重量份数计，包括如下组分：亲水改性脂肪族聚异氰酸固化剂60-80份，溶剂20-40份。该面漆涂料安全环保，漆膜外观平整，防腐性能和老化性能优异，并且制备方法简单。但该种水性双组份聚氨酯面漆涂料，性能耐水是常温，按照轨道交通涂料的测试，要求耐40℃温水，无法应用于轨道交通上。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对高铁、城轨等轨道交通车辆所用水性聚氨酯面漆涂料部分耐化性、耐温水性能不达标，检测标准采用（Q/CRRCJ44-2019）而开发，以提升涂料的耐酸碱和耐40℃温水性能，满足轨道交通最新标准的要求。本专利技术的技术方案是：一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于由基体涂料、固化剂和去离子水组成，100重量份的基体涂料配伍20-25重量份的固化剂和10-15重量份的去离子水；所述基体涂料的各组份重量配比为：水性羟基丙烯酸树脂50～60份润湿分散剂0.5～2份颜料15～25份纳米界面疏水剂mixsperse3200.5～2份流平剂0.5～1份消泡剂0.5～1份去离子水5～10份成膜剂1～3份增稠剂0.5～1份；所述固化剂由80重量份的低粘度疏水HDI三聚体和20份的丙二醇二醋酸酯组成。纳米界面疏水剂mixsperse320为德国明凌公司生产的亲油端的双亲表面疏水剂，亲油端为网络形态，用在轨道交通水性聚氨酯面漆涂料配方中与疏水性的水性异氰酸酯固化剂混合使用，涂膜干燥后纳米界面疏水剂mixsperse320会在表面形成网络状的亲油端铺展包覆；有效物理隔离隔绝外界的化学腐蚀，提升了轨道交通水性聚氨酯面漆涂料耐酸、碱、耐温水性能，对提升耐酸耐碱和耐40℃温水起到了根本性的保障。所述水性羟基丙烯酸树脂优选北京金汇利化工有限公司的YG-AD-548或北京华通瑞驰材料科技有限公司的SRF-637水性氟碳分散体的一种或两种混合物。所述润湿分散剂优选德国明凌的EDAPLAN490或mixsperse830W两款高分子共聚物水溶液，其不含VOC、APEO水性润湿分散剂，在水性体系中具有优异的降粘及稳定色浆的效果，可有效提高光泽、色强度、遮盖力，并防止浮色发花的缺陷。所述颜料为东佳金红石钛白粉R2377、杜邦的R-902金红石钛白粉的一种或两种混合物。所述流平剂为TEGO-450或BYK-348流平剂的一种或组合。所述消泡剂为星型改性矿物油或有机硅类消泡剂，是TEGO-901W或巴斯夫ST2410AG的一种或组合。所述成膜剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇单丁醚的一种或组合。所述增稠剂为TAFIGEL®PUR65非离子型聚氨酯增稠剂或RHEOVISAS1130丙烯酸共聚物乳液增稠剂的一种或组合。一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)基体涂料的制备:按重量组份配比在干燥清洁的拉缸中投入水性羟基丙烯树脂、去离子水、润湿分散剂，启动搅拌机转速调节为300～800r/min,搅拌3～5mins，均匀后搅拌下依次加入消泡剂、颜料、纳米界面疏水剂mixsperse320、流平剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂，形成混合液；调整搅拌机转速至800～1500r/min，搅拌15~25mins后，待混合液搅拌均匀后，把出料管道接入纳米砂磨机中；启动纳米砂磨机，以转速上升速率为100-200r/min将转速逐步调升至2000r/min，纳米砂磨机研磨浆料时温度控制在40～60℃之间，温度过高会造成树脂破乳现象；研磨至细度达到10μm。（2）固化剂的制备：按重量组份配比在干燥清洁的拉缸中投入低粘度疏水HDI三聚体和丙二醇二醋酸酯（PGDA），启动搅拌机转速调节为300～800r/min,搅拌10～15min，均匀后得到固化剂。（3）按照重量组份配比在干净容器中投入基体涂料与固化剂混合均匀，加入去离子水再次混合均匀，选用100～200目过滤网进行过滤后即可进行涂装。本专利技术一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料的有益效果：（1）本专利技术采用纳米界面疏水剂mixsperse320，涂膜干燥后会在表面形成网络状的亲油端铺展包覆；有效物理隔离隔绝外界的化学腐蚀，提升了轨道交通水性聚氨酯面漆涂料耐酸、耐碱、耐温水性能。（2）本专利技术与溶剂型聚氨酯涂料相比大大降低了VOC含量，节省能源，减少了对环境的污染，改善生态环境，降低了对人体健康的危害，没有燃烧爆炸的危险，储存稳定性好。具体实施方式实施例1-实施例4一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，由基体涂料、异氰酸酯固化剂和去离子水组成，基体涂料、异氰酸酯固化剂和去离子水的重量配伍见表一，基体涂料的原料组成为水性羟基丙烯酸树脂、润湿分散剂、颜料钛白粉、纳米界面疏水剂mixsperse320、流平剂、消泡剂、去离子水、成膜剂、增稠剂配制而成，各组份选择与重量配比见表二，固化剂原料重量用量为低粘度疏水HDI三聚体80份与PGDA20份配制而成。上述一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料制备方法为:(1)基体涂料的制备:按重量组份配比在干燥清洁的拉缸中投入水性羟基丙烯树脂、去离子水、润湿分散剂，启动搅拌机转速调节为300～800r/min,搅拌3～5mins，均匀后搅拌下依次加入消泡剂、颜料、纳米界面疏水剂mixsperse320、流平剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂，形成混合液；调整搅拌机转速至800～1500r/min，搅拌15~25mins后，待混合液搅拌均匀后，把出料管道接入纳米砂磨机中；启动纳米砂磨机，以转速上升速率为100-200r/min将转速逐步调升至2000r/min，纳米砂磨机研磨浆料时温度控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于由基体涂料、固化剂和去离子水组成，100重量份的基体涂料配伍20-25重量份的固化剂和10-15重量份的去离子水；/n所述基体涂料的各组份重量配比为：/n水性羟基丙烯酸树脂 50～60份/n润湿分散剂 0.5～2份/n颜料 15～25份/n纳米界面疏水剂mixsperse320 0.5～2份/n流平剂 0.5～1份/n消泡剂 0.5～1份/n去离子水 5～10份/n成膜剂 1～3份/n增稠剂 0.5～1份；/n所述固化剂由80重量份的低粘度疏水HDI三聚体和20份的丙二醇二醋酸酯组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于由基体涂料、固化剂和去离子水组成，100重量份的基体涂料配伍20-25重量份的固化剂和10-15重量份的去离子水；
所述基体涂料的各组份重量配比为：
水性羟基丙烯酸树脂50～60份
润湿分散剂0.5～2份
颜料15～25份
纳米界面疏水剂mixsperse3200.5～2份
流平剂0.5～1份
消泡剂0.5～1份
去离子水5～10份
成膜剂1～3份
增稠剂0.5～1份；
所述固化剂由80重量份的低粘度疏水HDI三聚体和20份的丙二醇二醋酸酯组成。


2.根据权利要求1所述的一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于所述水性羟基丙烯酸树脂为北京金汇利化工有限公司的YG-AD-548或北京华通瑞驰材料科技有限公司的SRF-637水性氟碳分散体的一种或两种混合物。


3.根据权利要求1所述的一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于所述所述润湿分散剂为德国明凌的EDAPLAN490或mixsperse830W高分子共聚物水溶液。


4.根据权利要求1所述的一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于所述颜料为东佳金红石钛白粉R2377、杜邦的R-902金红石钛白粉的一种或两种混合物。


5.根据权利要求1所述的一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于所述流平剂为TEGO-450或BYK-348流平剂的一种或组合。


6.根据权利要求1所述的一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料，其特征在于所述消泡剂为星型改性矿物油或有机硅类消泡剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志华，周贤辉，周政，陈立庄，
申请(专利权)人：锌盾化工无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32