一种水性单组份高温固化弹性手感涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性单组份高温固化弹性手感涂料及其制备方法，按重量分数计，其原料包括以下组分：水性聚氨酯改性二元醇80

【技术实现步骤摘要】
一种水性单组份高温固化弹性手感涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水性涂料
，尤其涉及一种水性单组份高温固化弹性手感涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前市场上普遍应用的柔性手感涂料(包括软性基材和硬性基材)普遍为油性双组份产品，其配方主要采用含溶剂的原材料，VOC(有挥发性有机物)含量高达600
‑
1000g/L，远超国家涂料消费税免征点420g/L。因此，在本领域开发低VOC含量的水性柔性手感涂料具有很大意义。由于水性合成工艺、稳定性与成膜机理与油性产品的不同，已有的水性聚氨酯乳液很难满足柔性手感，抗指纹性，丝印附着，耐候性等要求，因此传统水性聚氨酯成膜后不具备细腻的手感，一般为涩感。
[0003]现有的文献资料关于水性弹性手感涂料的研究，多采用双组份体系(CN 104231901 A)，可使用时间短，浪费大，且使用成本较高的水性异氰酸酯固化剂，性价比较低。水性光固化弹性手感涂料亦有报道，但同样存在可使用时间的限制(CN 113321954A)。单组份涂料具有可使用时间无限制，使用方便，浪费少的特点，但是采用不加固化剂的单组份手感产品耐性较差，而加入氨基树脂作为固化剂时则往往手感干涩。除此以外，在单独采用水性聚氨酯分散体体作为水性手感涂料主体树脂时，往往会因为水性聚氨酯分散体干燥较快，在喷枪枪口造成积油固化，使枪口堵塞造成出漆不畅，形成不合格品。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种水性单组份高温固化弹性手感涂料及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种水性单组份高温固化弹性手感涂料，按重量分数计，其原料包括以下组分：水性聚氨酯改性二元醇80
‑
150份；水性聚氨酯分散体50
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100份；中和胺0.3
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1份，水性固化剂5
‑
8 份；分散剂1
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5份；手感绒毛粉5
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15份；消光粉5
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15份；润湿剂0.2
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0.5份；催干剂1
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2份；成膜溶剂5
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15份；去离子水40
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60份。
[0007]本专利技术通过引入水性聚氨酯改性多元醇，配合水性聚氨酯分散体的结构设计以及两者比例的选择，克服了氨基树脂固化带来的干涩手感效果，得到性价比高，可使用时间无限制的水性弹性手感涂料，其采用水性聚氨酯与合成聚氨酯用二元醇乳化所得，由于分子量小，柔韧性好，流平性能极佳的特点，赋予水性单组份高温固化弹性手感涂料手感细腻、光滑、柔软和富有弹性的特征。
[0008]优选的，所述水性聚氨酯改性二元醇主要由长链二元醇加入异弗尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、丙二醇甲醚醋酸酯合成聚氨酯二元醇，再加入二甲基乙醇胺、长链二元醇、乙二醇丁醚、水进行乳化后制得。
[0009]优选的，所述水性聚氨酯改性二元醇中
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NCO/
‑
OH＝0.65
‑
0.90，所述长链二元醇分
子量 1500
‑
3500，所述长链二元醇包括聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇中的任一种或多种的组合；所述二羟甲基丙酸作为阴离子水性化单体，酸值为30
‑
50mgKOH/g；进行乳化时所述聚氨酯二元醇与长链二元醇的质量比例为(3∶7)
‑
(7∶3)。
[0010]优选的，所述水性聚氨酯分散体主要由长链二元醇加入异弗尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、丙二醇甲醚醋酸酯反应后进行水性化，再滴加乙二胺水溶液进行扩链后制得。
[0011]优选的，所述水性聚氨酯分散体中
‑
NCO/
‑
OH＝1.2
‑
1.6，所述长链二元醇分子量1500
‑
3500，所述长链二元醇包括聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇中的任一种或多种的组合；所述二羟甲基丙酸作为阴离子水性化单体，酸值为16
‑
30mgKOH/g。
[0012][0013]优选的，所述分散剂包括BYK2012、BYK190、BYK191中的一种或多种的组合。
[0014]优选的，所述水性固化剂包括氨基树脂、封闭异氰酸酯中的一种或多种的组合，所述氨基树脂包括Cymel 303、Cymel 325、Cymel 327、封闭异氰酸酯SY9170、SY9075中的一种或多种的组合。
[0015]优选的，所述手感绒毛粉为聚氨酯弹性粉；所述消光粉为表面处理的二氧化硅；所述润湿剂为有机硅改性复合物；所述催干剂为封闭型酸催化剂；所述成膜溶剂为醇醚类溶剂，所述醇醚类溶剂包括乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或多种的组合；所述中和胺为二甲基乙醇胺。
[0016]基于总的专利技术构思，本专利技术还提供一种水性单组份高温固化弹性手感涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将水性聚氨酯改性二元醇、成膜溶剂搅拌均匀，保持搅拌时加入部分去离子水、润湿剂、水性固化剂、分散剂、中和胺、催干剂、消光粉、手感绒毛粉，分散均匀或进行研磨；分散后的乳液中加入剩余的去离子水、水性聚氨酯分散体搅拌均匀，即得水性单组份高温固化弹性手感涂料。
[0018]具体操作为：(1)将水性聚氨酯改性二元醇、成膜溶剂搅拌均匀，加入一部分去离子水，润湿剂，水性固化剂，分散剂再加入中和胺继续搅拌；
[0019](2)步骤(1)处理后的乳液边搅拌边加入催干剂、消光粉、手感绒毛粉，分散均匀或进行研磨；
[0020](3)往步骤(2)处理后的乳液中加入剩余的去离子水、水性聚氨酯分散体搅拌均匀，即得水性单组份高温固化弹性手感涂料。
[0021]优选的，所述研磨时，使颗粒细度降低至≤25um。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0023]1.本专利技术的水性单组份高温固化弹性手感涂料，具有非常优异的手感、弹性，耐乙醇擦洗性、耐RCA纸带摩擦性，耐RCA纸带摩擦可达到50次，同时大大减少了VOC的排量，完全符合环保要求，可广泛应用于各种金属，玻璃，陶瓷等耐高温基材对涂层具有手感要求的场合。
[0024]2.本专利技术的水性单组份高温固化弹性手感涂料，配方中水性聚氨酯改性二元醇的引入，克服了传统水性聚氨酯成膜后不具备细腻的手感，使得漆膜更加细腻柔和。同时，由于水性聚氨酯改性二元醇分子量较小，干燥速度慢，在具有优异流平性能的同时，使涂料本身可连续施工时间延长，使用方便，浪费少，不会由于水性聚氨酯分散体的快干性能导致喷
枪堵塞，出漆不顺，从而提高了产品合格率；采用水性聚氨酯改性二元醇作为粉料分散/研磨载体，在生产过程中可以方便的实现高速搅拌，研磨等高机械强度的生产工艺，有效避免水性聚氨酯分散体因高速分散或研磨导致的破乳问题。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性单组份高温固化弹性手感涂料，其特征在于，按重量分数计，其原料包括以下组分：水性聚氨酯改性二元醇80
‑
150份；水性聚氨酯分散体50
‑
100份；中和胺0.3
‑
1份，水性固化剂5
‑
8份；分散剂1
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5份；手感绒毛粉5
‑
15份；消光粉5
‑
15份；润湿剂0.2
‑
0.5份；催干剂1
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2份；成膜溶剂5
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15份；去离子水40
‑
60份。2.根据权利要求1所述的水性单组份高温固化弹性手感涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯改性二元醇主要由长链二元醇加入异弗尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、丙二醇甲醚醋酸酯合成聚氨酯二元醇，再加入二甲基乙醇胺、长链二元醇、乙二醇丁醚、水进行乳化后制得。3.根据权利要求2所述的水性单组份高温固化弹性手感涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯改性二元醇中
‑
NCO/
‑
OH＝0.65
‑
0.90，所述长链二元醇分子量1500
‑
3500，所述长链二元醇包括聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇中的任一种或多种的组合；所述二羟甲基丙酸作为阴离子水性化单体，酸值为30
‑
50mgKOH/g；进行乳化时所述聚氨酯二元醇与长链二元醇的质量比例为(3∶7)
‑
(7∶3)。4.根据权利要求1所述的水性单组份高温固化弹性手感涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体主要由长链二元醇加入异弗尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、丙二醇甲醚醋酸酯反应后进行水性化，再滴加乙二胺水溶液进行扩链后制得。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王德修，张冬明，李新雄，
申请(专利权)人：邦弗特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：