一种水性面漆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水性面漆及其制备方法和应用，按重量份数计，本发明专利技术提供的水性面漆的制备原料包括：水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体40～70份；水性羟基聚丙烯酸分散体20～50份；光引发剂1～3份；水性异氰酸酯固化剂9～21份；水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体中含有聚醚改性的有机硅多元醇链段。本发明专利技术提供的水性面漆，能够在满足环保方面要求的前提上，具有优异的光泽度、抗流挂性、丰满度和耐环境性。本发明专利技术还提供了上述水性面漆的制备方法和应用。提供了上述水性面漆的制备方法和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种水性面漆及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其是涉及一种水性面漆及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，越来越多的智能电子产品诞生，相比于传统的产品，一些电子产品结构件外观更无规则，比如说一些智能眼镜产品和手机配件，它们有很窄的框架，框架也具有相对比较尖锐的棱角，当采用传统的PU(聚氨酯)涂料产品时，在性能上满足不了高丰满度高耐性的要求；而采用传统的UV(光固化)涂料产品时，由于UV涂料的固化特点，在预烘烤干燥阶段，涂料湿膜的粘度因温度的升高而降低，导致漆膜流挂，在尖锐的棱角处挂不住油，导致外观问题。因此根据这些特殊的要求，需要开发一种高丰满度抗流挂的涂料。
[0003]随着人们环保意识的增强，水性涂料作为一种更为环保的涂装材料，与传统的油性涂料相比，为更多的人所接受。然而，由于水的挥发性慢，且与部分涂料主体树脂相容性差，因此在丰满度、耐环境性以及抗流挂性方面均较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种水性面漆，能够在满足环保方面要求的前提上，具有优异的光泽度、抗流挂性、丰满度和耐环境性。
[0005]本专利技术还提供了上述水性面漆的制备方法。
[0006]本专利技术还提供了上述水性面漆的应用。
[0007]根据本专利技术的第一方面实施例，提出了一种水性面漆，所述水性面漆的制备原料包括：
[0008][0009]所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体中含有聚醚改性的有机硅多元醇链段。
[0010]根据本专利技术实施例的水性面漆，至少具有如下有益效果：
[0011](1)传统UV面漆，在预烘烤阶段干燥阶段，由于粘度下降，容易导致漆膜流挂；传统的热固化涂料，丰满度和对环境耐性较差。
[0012]本专利技术提供的水性面漆中，同时包括了水性异氰酸酯固化剂和光引发剂；由此在其涂覆后的预烘烤阶段，水性异氰酸酯固化剂可以和主体树脂(水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体或水性羟基聚丙烯酸分散体)上的羟基发生反应，缓慢固化，漆膜粘度不会明显变低，反而会迅速定型，解决了流挂积油的问题。同时羟基和水性异氰酸酯固化剂的反应，提升了水性面漆固化所得漆膜中的交联密度，最终提升漆膜的外观和环境耐性。
[0013]进一步的，通过控制水性异氰酸酯固化剂和光引发剂的用量比例，所得水性面漆可兼顾传统UV涂料的丰满度和环境耐性，还可兼顾传统热固化涂料(例如PU涂料)的抗流挂性能。
[0014](2)若采用单一的UV聚氨酯丙烯酸酯分散体作为涂料的主体树脂，所得涂料形成的漆膜虽然具有高硬度高丰满度和高光泽，但是柔韧性不够，在一些需要抗弯折抗跌落的部件上使用时会出现弯折后漆膜开裂，跌落测试漆膜开裂等问题；同时应用于一些具有尖锐棱角的结构件上时，由于预烘烤干燥阶段温度升高，需要紫外光才能固化的漆膜不能固化，漆膜的粘度变低，流动性太好导致漆膜流挂，在棱角处挂不住油，凹槽处又积油过多，导致外观问题。
[0015]若采用单一的水性羟基聚丙烯酸分散体作为主体树脂，配合异氰酸酯固化剂形成的涂料，对应的涂层具有硬度和柔韧性较好的优点，同时配合适的触变性增稠剂，在喷涂过程中漆膜迅速定型，加热烘烤的情况下漆膜也同时固化，不会因为温度的升高有明显的粘度变低导致流挂。但是该涂料的丰满度跟紫外光固化体系有较大的差距，另外在需要增加漆膜厚度提高丰满度时，涂料难以干燥，且干燥过程中容易出现起泡问题，不适合量产。
[0016]本专利技术提供的水性面漆中，主体树脂有两种；其中，UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，是可UV固化的水性分散体，除具有其本固有的干燥速度快、附着力好、丰满度和硬度优异等优点外，由于引入了聚醚改性的有机硅多元醇链段，一方面提升了所得水性面漆的流平性，使所得漆膜有更平整的外观；另一方面降低了UV聚氨酯丙烯酸酯分散体的自身粘度，提高了其丰满度；同时，水性羟基聚丙烯酸分散体，是带羟基的水性分散体，其柔韧性较好，所得漆膜的硬度和光泽度较高。
[0017]综上，本专利技术将两种树脂合并使用，所得水性面漆兼顾漆膜的柔韧性和硬度、丰满度和抗流挂性能、附着力和环境耐性。
[0018](3)本专利技术中，只有各制备原料的用量在规定的范围内，方能获取丰满度、耐环境性以及抗流挂性方面均优异的水性面漆；若水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体的比例提升，则所得水性面漆的抗流挂性能下降，若水性羟基聚丙烯酸分散体的比例提升，则所得涂料干燥后外观可能会有问题。
[0019](4)本专利技术提供的涂料为水性面漆，与传统油性涂料相比，具有更优异的环保性能，且水性面漆所得漆膜的性质和传统油性涂料相当甚至更好。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体的固含量为50～52％。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体的数均分子量约为4000。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体来自湖南松井新材料有限公司，编号为U4831W。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体为聚酯多元醇、聚醚改性有机硅二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA，CAS:4767
‑
03
‑
7)和异氰酸酯反应得到。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述水性羟基聚丙烯酸分散体中羟基的质量含量为3～3.5％。优选地，所述水性羟基聚丙烯酸分散体中羟基的质量含量约为3.3％。
[0025]较高的羟基含量保证了在加入水性异氰酸酯固化剂后交联度高，硬度高，耐性好，
但仍然具有聚氨酯树脂的良好柔韧性，同样树脂在常规塑胶基材例如PC、ABS等都有很好的附着。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述水性羟基聚丙烯酸分散体的固含量为44
‑
47％。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体和所述水性羟基聚丙烯酸分散体的重量比约为1:1。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体和所述水性羟基聚丙烯酸分散体的重量比约为60～70：20～30，例如可以是约3.5:1或2:1。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述水性羟基聚丙烯酸分散体和光引发剂的重量比为20～50:2～2.8。优选的重量比为20～40:2～2.8，例如具体可以是,40:2.2、20:2.8或30:2中的一种。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述光引发剂包括苯甲酰甲酸甲酯(CAS：15206
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55
‑
0)、羟基环己基苯基酮(CAS：947
‑
19
‑
3)、(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(CAS：75980
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60
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8)和2
‑
羟基
‑2‑
甲基
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性面漆，其特征在于，按重量份数计，所述水性面漆的制备原料包括：所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体中含有聚醚改性的有机硅多元醇链段。2.根据权利要求1所述的水性面漆，其特征在于，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体的固含量为50～52％。3.根据权利要求1所述的水性面漆，其特征在于，所述水性羟基聚丙烯酸分散体中羟基的质量含量为3～3.5％。4.根据权利要求1所述的水性面漆，其特征在于，所述水性羟基聚丙烯酸分散体的固含量为44
‑
47％。5.根据权利要求1所述的水性面漆，其特征在于，所述水性面漆的制备原料还包括增稠剂、剂、流平剂和助溶剂中的至少一种。6.一种如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绘江，曾煜，王卫国，邓磊乔，刘唐辉，徐祗正，
申请(专利权)人：湖南松井新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：