超低VOC高光聚氨酯面漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超低VOC高光聚氨酯面漆，包括重量比为4:1的A组分和B组分；按重量百分比计，A组分包括以下原料：水性羟基丙烯酸二级分散体65％

【技术实现步骤摘要】
超低VOC高光聚氨酯面漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性涂料
，具体涉及一种超低VOC高光聚氨酯面漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性涂料是以多种高分子树脂为基料、水为分散介质的一种绿色、安全、环境友好型涂料，在机械设备、机车车辆、钢结构以及木器家具等行业中替代油性涂料，可以大幅度地减少环境污染。
[0003]但是目前的水性双组分聚氨酯面漆存在着VOC含量高、喷涂易起痱子，且漆膜光泽度不高、色彩不够丰满的缺点，所以还很难大范围推广应用。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种VOC含量超低、无泡膜厚高，且漆膜光泽度高的水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]超低VOC高光聚氨酯面漆，包括重量比为4:1的A组分和B组分；
[0007]按重量百分比计，A组分包括以下原料：
[0008]水性羟基丙烯酸二级分散体65％
‑
70％，
[0009]颜填料15％
‑
20％，
[0010]分散剂1％
‑
1.5％，
[0011]消泡剂0.1％
‑
0.4％，
[0012]水性有机溶剂1％
‑
2％，
[0013]pH调节剂0.1％
‑
0.5％，
[0014]流平剂1.8％
‑
2.0％，
[0015]余量为去离子水；
[0016]按重量百分比计，B组分包括以下原料：
[0017]异氰酸酯固化剂80％，
[0018]溶剂19.5％，
[0019]除水剂0.5％。
[0020]在一些实施方式中，所述水性羟基丙烯酸二级分散体的分子量为14000
‑
15000，其羟值为116
‑
133mgKOH/g。
[0021]在一些实施方式中，所述颜填料的吸油量为10
‑
25g/100g。
[0022]在一些实施方式中，所述颜填料选自铜铬黑、锌片、云母粉、滑石粉、陶瓷粉、石英粉、重晶石粉、玻璃粉中的一种或多种。
[0023]在一些实施方式中，所述分散剂为非离子型分散剂，所述消泡剂包括有机硅消泡剂和乳化型消泡剂，所述水性有机溶剂为DB、DPNB等中的一种或多种，所述流平剂为炔二醇
类润湿流平剂，所述异氰酸酯固化剂为HDI三聚体，所述溶剂为聚氨酯级溶剂。
[0024]本专利技术提供的超低VOC高光聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：
[0025]A)取全部分散剂、部分水性羟基丙烯酸二级分散体和部分消泡剂，溶于部分去离子水中，得到预混合液；
[0026]B)向预混合液中加入颜填料和pH调节剂，得到颜料混合液；
[0027]C)对颜料混合液进行分散，并在分散过程中加入剩余的去离子水，得到预研磨混合液；
[0028]D)对预研磨混合液进行连续研磨，过滤，依次加入剩余的水性羟基丙烯酸二级分散体、全部的水性有机溶剂、剩余的消泡剂和全部流平剂，得到A组分；
[0029]E)将异氰酸酯固化剂、溶剂、除水剂在无水的容器中搅拌混合均匀，得到B组分；
[0030]F)将A组分与B组分按重量比4:1混合，得到所述超低VOC高光聚氨酯面漆。
[0031]在一些实施方式中，该制备方法包括以下具体步骤：
[0032]A)取全部分散剂、部分水性羟基丙烯酸二级分散体和部分消泡剂，溶于部分去离子水中，在分散机中以500
‑
800r/min转速分散15
‑
20min，得到预混合液；
[0033]B)将分散机转速调至300
‑
400r/min，向预混合液中加入颜填料和pH调节剂，将pH值调至7.0
‑
8.0，得到颜料混合液；
[0034]C)继续对颜料混合液进行分散，在分散机中以2000
‑
3000r/min转速分散30min，并在分散过程中加入剩余的去离子水，得到预研磨混合液；
[0035]D)对预研磨混合液进行连续研磨，研磨介质为氧化锆珠，研磨完成后加入到拉缸中，在300
‑
400r/min的分散状态下依次加入剩余的水性羟基丙烯酸二级分散体、全部的水性有机溶剂、剩余的消泡剂和全部的流平剂，得到A组分；
[0036]E)将异氰酸酯固化剂、溶剂、除水剂在无水的容器中搅拌混合均匀，得到B组分；
[0037]F)将A组分与B组分按重量比4:1混合，得到所述超低VOC高光聚氨酯面漆。
[0038]在一些实施方式中，用作研磨介质的氧化锆珠的粒径为1.2
‑
1.5mm。
[0039]本专利技术的有益效果是：
[0040]1、专利技术人通过大量试验意外发现，选用特定分子量、羟值的水性羟基丙烯酸二级分散体，可有效提高分散体对其它原料的包裹、润湿效果，提升面漆涂料的品质，改善漆膜的外观及各项性能；
[0041]2、选用水性羟基丙烯酸二级分散体配合聚氨酯级DBE溶剂，在烘烤固化过程中，涂膜出现二次流平，进一步释放漆膜中的气泡，从而获得更高的膜厚，且不易起痱子；
[0042]3、本专利技术采用部分水性羟基丙烯酸二级分散体做润湿分散剂，既可以降低成本，也可以降低体系的稳泡性；
[0043]4、配方中润湿剂使用炔二醇类型的润湿流平剂，可以降低体系的稳泡性同时提高痱子膜厚；
[0044]5、选用低粘的HDI三聚体作为固化剂，提高了A组分和B组分的相容性，降低了固化过程中HDI三聚体和水反应的概率，提高了涂膜的光泽和暗泡膜厚。
具体实施方式
[0045]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会
理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0046]实施例及对比例的制备
[0047]实施例1
‑2[0048]按表1内容进行备料。其中，水性羟基丙烯酸二级分散体选用江苏富琪森的PRAQUA
‑
8246，分散剂选用BYK190，消泡剂a选用tego 810、功能性助剂a选用赢创的104E，颜填料选用杜邦的R960，PH调节剂选用DMEA，水性有机溶剂用DB、功能性助剂b选用赢创的Dynol 607，消泡剂b选用BYK028，功能性助剂c选用RAM 8W，异氰酸酯固化剂选用科思创的N3900和万华的270，溶剂选用聚氨酯级的DBE。
[0049]表1实施例组分配方表(单位为重量百分比)
[0050][0051][0052]实施例1与实施例2的制备方法如下：
[0053]一、取第一批次去离子水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超低VOC高光聚氨酯面漆，其特征在于，包括重量比为4:1的A组分和B组分；按重量百分比计，A组分包括以下原料：水性羟基丙烯酸二级分散体65％
‑
70％，颜填料15％
‑
20％，分散剂1％
‑
1.5％，消泡剂0.1％
‑
0.4％，水性有机溶剂1％
‑
2％，pH调节剂0.1％
‑
0.5％，流平剂1.8％
‑
2.0％，余量为去离子水；按重量百分比计，B组分包括以下原料：异氰酸酯固化剂80％，溶剂19.5％，除水剂0.5％。2.根据权利要求1所述的超低VOC高光聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸二级分散体的分子量为14000
‑
15000，其羟值为116
‑
133mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的超低VOC高光聚氨酯面漆，其特征在于，所述颜填料的吸油量为10
‑
25g/100g。4.根据权利要求1所述的超低VOC高光聚氨酯面漆，其特征在于，所述颜填料选自铜铬黑、锌片、云母粉、滑石粉、陶瓷粉、石英粉、重晶石粉、玻璃粉中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的超低VOC高光聚氨酯面漆，其特征在于，所述分散剂为非离子型分散剂，所述消泡剂包括有机硅消泡剂和乳化型消泡剂，其中，所述水性有机溶剂为DB、DPNB、或两者的混合，所述流平剂为炔二醇类润湿流平剂，所述异氰酸酯固化剂为低粘HDI三聚体，所述溶剂为聚氨酯级DBE溶剂。6.权利要求1所述超低VOC高光聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)取全部分散剂、部分水性羟基丙烯酸二级分散体和部分消泡剂，溶于部分去离子水中，得到预混合液；B)向预混合液中加入颜填料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建中，刘薇薇，周贤，杨超，宋利强，纪瑞昌，武云雷，
申请(专利权)人：浩力森化学科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：