一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料领域，具体涉及一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料及其制备方法，通过选用并分别添加具有良好相容性的多羟基丙烯酸树脂与疏水型多异氰酸酯固化剂，多羟基丙烯酸树脂通过接枝特殊的聚酯链段及控制分子量和粒径以搭配疏水型多异氰酸酯固化剂，从而提高涂层整体骨架结构的致密度和力学性能。本发明专利技术所提供的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料通过配方的优化设计，使得涂层具有优异的干燥性、耐候性、机械性能、表观效果、附着力、耐盐雾性及耐水性，以用于金属表面的装饰及防护。以用于金属表面的装饰及防护。

【技术实现步骤摘要】
一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料领域，具体涉及一种用于金属表面装饰及防护的水性双组份聚氨酯底面合一涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]进入21世纪，环保越来越受到世人的关注。目前，由于溶剂型涂料中挥发性有机化合物(VOCs)比较高，有些产品含有苯类、乙二醇醚类等有害溶剂，对于制造和涂装人员的身体伤害较大，对环境破坏比较严重，而且这类涂料易燃，不宜在开放环境中施工。所以水性涂料因其安全环保性能优异的特点逐步开始取代传统的溶剂型涂料。近年来，国外出现了一些水性环保底面合一防腐涂料，具有良好的装饰性和防腐蚀性，但是这类涂料目前以单组分为主，虽然安全环保，但是在耐水性、耐盐雾性及硬度等方面仍然与传统的溶剂型涂料有一定的差距，综合性能强差人意，难以满足高端市场需求。而水性双组份聚氨酯因具有低温成膜、高硬度、优异的耐化学品和耐候性等性能特点而越来越受到关注，但是普通的羟基丙烯酸树脂分子量小，干燥时间慢；亲水型异氰酸酯固化剂价格昂贵，并且容易导致漆膜表面容易产生气泡。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，用于金属表面的装饰及防护。
[0004]为了实现上述目的，设计一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，所述涂料包括两个组分，包括A、B两个组分组成，A组分和B组分的质量比为3～5：0.5～1.5，所述的A组分包括按质量百分比计的如下组分：
[0005][0006]所述的B组分包括按质量百分比计的如下组分：
[0007]疏水型多异氰酸酯固化剂50％～80％；
[0008]助溶剂20％～50％。
[0009]进一步的，所述多羟基丙烯酸树脂I中羟基含量为3.5～4.0％，固体份含量为48～52％。
[0010]进一步的，所述多羟基丙烯酸树脂II中羟基含量为3.0～3.5％，固体份含量为45～50％。
[0011]进一步的，所述防锈颜料为复合铁钛粉、复合钼钛粉、多聚磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种；所述着色颜料为金红石型钛白粉、酞青蓝、氧化铁黑、炭黑、氧化铁黄、柠檬黄、
有机红中的至少一种；所述体质填料为1250目的滑石粉、沉淀硫酸钡、云母粉中的至少一种；所述助溶剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯中的至少一种；所述分散剂为固体份含量为30～50％的非离子型水性超分散剂；所述消泡剂为活性物质大于98％的聚有机硅氧烷消泡剂，所述基材润湿剂为活性物质100％的有机硅基材润湿剂；所述消泡剂为活性物质大于98％的聚有机硅氧烷消泡剂；所述抗闪锈剂固体份含量为40
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50％的水性抗闪锈剂；所述增稠剂为固体份含量为25
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30％的缔合型聚氨酯增稠剂。
[0012]进一步的，所述疏水型多异氰酸酯固化剂为固体份含量为100％的HDI固化剂。
[0013]进一步的，所述A组分和B组分的质量比为3～5：0.5～1.5，所述A组分与B组分的优选质量比为4：1。
[0014]本专利技术的另一方面，提供了上述水性双组份聚氨酯底面合一涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0015]S1.制备A组分，包括以下步骤，
[0016]S11.首先按照质量比计，将多羟基丙烯酸树脂I、去离子水、分散剂、消泡剂依次加入搅拌容器中，在500
‑
800转/分钟的搅拌条件下分散15分钟；再依次加入防锈颜料、着色颜料、体质填料，在1000
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1500转/分钟的搅拌条件下高速分散15分钟，制备成预制浆料；
[0017]S12.在预制浆料中加入锆珠，在2000
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2500转/分钟的条件下高速分散，待细度达到30微米以下后过滤倒入调漆缸；
[0018]S13.将多羟基丙烯酸树脂II、助溶剂、基材润湿剂、抗闪锈剂、增稠剂在500
‑
800转/分钟的搅拌条件下，依次加入调漆缸，制备成A组分；
[0019]S2、制备B组分，包括以下步骤，
[0020]S21.按照质量比计，在湿度低于80％的环境中，依次向调漆缸中加入助溶剂和疏水型多异氰酸酯固化剂，并将投料时间控制在30分钟以内，在调漆缸处于氮气保护的条件下，搅拌15分钟，即制备成B组分；
[0021]S3、将步骤S1所制备的A组分与步骤S2所制得的B组分按照质量比(3～5)：(0.5
‑
1.5)的比例混合，然后根据施工粘度要求加入0％～10％的水混合后，即可用于喷涂或刷涂施工。
[0022]专利技术的有益效果
[0023]本专利技术所提供的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料的优点包括：
[0024]1.本专利技术水性双组份聚氨酯底面合一涂料主要以水作为分散介质，溶剂含量极低，相比较溶剂型涂料而言，溶剂含量减少90％以上；不含苯系溶剂、不含甲醛、不含重金属、不含卤代烃、不含烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，安全、环保。不仅能减免企业环保排放税费支出，对于环境的影响及人体伤害也大幅降低，真正实现了绿色、安全、环保的发展理念。
[0025]2.本专利技术所用的多羟基丙烯酸树脂和多异氰酸酯固化剂具有优异的适应性和综合性能，通过配方优化NCO/OH的当量比和固化漆膜中的氨基甲酸酯和脲键的数量比，其骨架结构具有交联密度高、机械性能好、硬度高、耐水性好、耐盐雾性好的特点；多羟基丙烯酸树脂和多异氰酸酯固化剂之间由于具有优异的相容性，可以再一定程度上减少
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NCO与H2O的反应，从而在根本上提高漆膜的无泡膜厚。
[0026]3.本专利技术水性双组份聚氨酯底面合一涂料兼具优异的表观效果、保光性、保色性
和耐腐蚀性，可减少设备及人员投入，极大的减少施工复杂程度。另外，本专利技术涉及的产品施工宽容度高，适应好，应用范围广，可广泛应用于轨道交通、钢结构、汽车零配件、电力设备、机械设备等对于装饰性和防腐蚀性要求比较高的工业领域。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，基于本专利技术中的实施例的总体构思而没有创造性的专利技术所获得的其他所有实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0028]实施例1：
[0029]本专利技术实施例中，一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，包括A组分和B组分，其中A组分和B组分的质量配比为4:1：
[0030]上述A组分中按照质量百分比计，包括：多羟基丙烯酸树脂I 30％、多羟基丙烯酸树脂II 30.5％、防锈颜料I 5％、着色颜料18％、体质填料3.85％、二丙二醇丁醚3％、分散剂1％、消泡剂0.4％、基材润湿剂0.2％、抗闪锈剂0.5％、增稠剂0.2％、去离子水7.35％；
[0031]上述B组分按照质量百分比计，包括：多异氰酸酯固化剂60％、丙二醇甲醚醋酸酯10％、丙二醇二醋酸酯30％；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，其特征在于，包括A、B两个组分组成，所述的A组分包括按质量百分比计的如下组分：多羟基丙烯酸树脂 I
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30%~50%；多羟基丙烯酸树脂II
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10%~30%；去离子水
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5%~8%；所述的B组分包括按质量百分比计的如下组分：疏水型多异氰酸酯固化剂
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50%~80%。2.如权利要求1所述的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，其特征在于，所述的A组分还包括按质量百分比计的如下组分：防锈颜料
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0%~20%；着色颜料
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2%~20%；体质填料
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3%~15%；助溶剂
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3%~5%；分散剂
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0.5%~1%；消泡剂
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0.3%~1%；基材润湿剂 0.1%~0.3%；抗闪锈剂
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0.5%~1%；增稠剂
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0.5%~1%。3.如权利要求2所述的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，其特征在于，所述的B组分还包括按质量百分比计的如下组分：助溶剂
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20%~50%。4.如权利要求1~3任一所述的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，其特征在于，所述多羟基丙烯酸树脂I中羟基含量为3.5~4.0%，固体份含量为48~52%。5.如权利要求1~3任一所述的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，其特征在于，所述多羟基丙烯酸树脂II中羟基含量为3.0~3.5%，固体份含量为45~50%。6.如权利要求2或3所述的一种水性双组份聚氨酯底面合一涂料，其特征在于，所述防锈颜料为复合铁钛粉、复合钼钛粉、多聚磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种；所述着色颜料为金红石型钛白粉、酞青蓝、氧化铁黑、炭黑、氧化铁黄、柠檬黄、有机红中的至少一种；所述体质填料为1250目的滑石粉、沉淀硫酸钡、云母粉中的至少一种；所述助溶剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪亮，周贤，刘薇薇，赵颖，阳志文，杨凯佳，
申请(专利权)人：浩力森涂料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：