一种水性聚氨酯复合涂料的制作方法
【专利摘要】一种水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份数的原料制成，水性含羟基聚丙烯酸酯分散体40-60份、聚丙烯酸12-25份、多异氰酸酯20-30份、交联剂30-40份、填料10-15份、钛白粉10-15份、水80-100份，多异氰酸酯固化剂2-5份、N，N-二甲基乙醇胺1-2份、助溶剂0.2-0.5份、防冻剂1-2份、润湿剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.3份、防腐剂1-2份、pH值调节剂。
【专利说明】一种水性聚氨酯复合涂料
【技术领域】
[0001]本发明属于涂料与油漆【技术领域】，具体是一种水性聚氨酯复合涂料。
【背景技术】
[0002]聚氨酯涂料具有许多优异的性能，如附着力强，耐磨性好，弹性可调，优良的耐酸性、耐碱性、耐高低温性等，因此在国防、建筑、化工、车辆、木器、飞机等方面得到了广泛的应用。目前，我国聚氨酯涂料年产量接近80万t，主要为溶剂型双组分聚氨酯涂料。但随着对传统溶剂型涂料挥发性有机化合物(VOC)以及有害空气污染物(HAP)排放的限制，开发高性能水性聚氨酯涂料势在必行。水性聚氨酯涂料以水为主要分散介质，不燃，对环境友好。水性聚氨酯涂料分为单组分和双组分两种。其中单组分水性聚氨酯涂料施工方便，但其涂膜的耐化学介质性能无法与相应的溶剂型涂料媲美。
[0003]凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料三种，水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物、以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶性环氧树脂及无机高分子水性树脂等；水稀释性涂料是指后乳化乳液成为膜物配制的涂料，是溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后再乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的涂料在施工中可用水来稀释；水分散涂料主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的涂料。目前常用的是合成树脂乳液或丙烯酸为基料，并添加各种填料、颜料和助剂等。这种涂料的主要缺点是涂膜弹性容易老化、导致拉伸率下降、不能有效保护墙面粉刷底层的强度，从而产生墙面开裂、脱落，不仅影响建筑物美观，而且墙面开裂，导致墙面漏水。
[0004]水性双组分聚氨酯涂料由于涂膜交联密度高，具有优异的物理机械性能和耐化学介质性能，可代替同类型溶剂型产品用作汽车涂料、高级木器涂料、塑料涂料及工业防腐涂料等，满足不同的性能要求。水性双组分聚氨酯涂料由水性羟基组分和多异氰酸酯固化剂组成。水性羟基组分包括水 性聚合物多元醇乳液和水性分散体，不仅提供与固化剂交联的活性基团，还必须能乳化和分散固化剂，与固化剂具有较好的相容性。羟基组分的性能影响着固化剂在水相中的分散稳定性、成膜过程中的扩散与交联以及涂膜的最终性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯复合涂料。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份数的原料制成，水性含羟基聚丙烯酸酯分散体40-60份、聚丙烯酸12-25份、多异氰酸酯20-30份、交联剂30-40份、填料10-15份、钛白粉10-15份、水80-100份，多异氰酸酯固化剂2_5份、N，N- 二甲基乙醇胺1-2份、助溶剂0.2-0.5份、防冻剂1-2份、润湿剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.3份、防腐剂1-2份、pH值调节剂。
[0007]所述钛白粉采用金红石型钛白粉。[0008]所述防冻剂采用丙二醇。
[0009]所述增稠剂采用疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠剂，所述消泡剂采用矿物油类消泡剂；所述润湿剂采用非离子表面活性剂；所述防腐剂采用异噻唑啉酮类防腐剂；所述PH值调节剂采用有机胺类pH值调节剂。
[0010]所述的交联剂为二乙烯基苯，所述的填料为钛白粉。
[0011]一种水性聚氨酯弹性涂料的制备方法，按权利要求1~7任一项所述的配方取各原料；包括以下步骤:
将占水总重量60%的水、聚丙烯酸、多异氰酸酯、占消泡剂重量1/2的消泡剂、润湿剂、防腐剂、PH值调节剂、N, N- 二甲基乙醇胺、助溶剂加入到分散缸中，在300~400rpm的转速下搅匀，加入钛白粉分散至无小疙瘩后加入增稠剂三，在1000~1500rpm转速下分散至细度< 50 μ m,然后加入剩余的水和剩余的消泡剂,再加入水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，在100~300rpm转速下分散10分钟至体系无气泡，加入增稠剂调节体系至黏度为90~100KU,即得到水性聚氨酯涂料。
[0012]本发明的有益效果:本发明的水性聚氨酯复合涂料结合了聚氨酯涂料和聚丙烯涂料的优点，具有耐磨、耐腐蚀和光亮、耐水性和力学性能好的特性。另外，聚氨酯的涂膜可以做成高硬度的涂膜，也可以制成柔韧性好的弹性涂膜，大大加强了聚氨酯涂料的应用范围。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明作进一步的详细说明。
一种水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份数的原料制成，水性含羟基聚丙烯酸酯分散体40-60份、聚丙烯酸12-25份、多异氰酸酯20-30份、交联剂30-40份、填料10-15份、钛白粉10-15份、水80-100份，多异氰酸酯固化剂2_5份、N，N- 二甲基乙醇胺1-2份、助溶剂0.2-0.5份、防冻剂1-2份、润湿剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.3份、防腐剂1-2份、pH值调节剂。
[0014]所述钛白粉采用金红石型钛白粉。
[0015]所述防冻剂采用丙二醇。
[0016]所述增稠剂采用疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠剂，所述消泡剂采用矿物油类消泡剂；所述润湿剂采用非离子表面活性剂；所述防腐剂采用异噻唑啉酮类防腐剂；所述PH值调节剂采用有机胺类pH值调节剂。
[0017]所述的交联剂为二乙烯基苯，所述的填料为钛白粉。
[0018]一种水性聚氨酯弹性涂料的制备方法，按权利要求1~7任一项所述的配方取各原料；包括以下步骤:
将占水总重量60%的水、聚丙烯酸、多异氰酸酯、占消泡剂重量1/2的消泡剂、润湿剂、防腐剂、PH值调节剂、N, N- 二甲基乙醇胺、助溶剂加入到分散缸中，在300~400rpm的转速下搅匀，加入钛白粉分散至无小疙瘩后加入增稠剂三，在1000~1500rpm转速下分散至细度< 50 μ m,然后加入剩余的水和剩余的消泡剂,再加入水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，在100~300rpm转速下分散10分钟至体系无气泡，加入增稠剂调节体系至黏度为90~100KU,即得到水性聚氨酯涂料。
[0019]性能测试(1)分散体相对分子质量及其分布:采用凝胶渗透色谱仪(Waters公司GPC，1515泵配2414示差折光检测器)进行测定，分离柱型号为StyragelHT2+Styragel HT3+StyragelHT4，柱温为36°C，流动相为四氢呋喃，标准物为聚苯乙烯。
(2)分散体粒径及粒径分布:采用Malvern公司的Mastersizer2000激光粒度分析仪进行测定。
(3)涂膜性能:按照GB/T1727—1992《涂膜一般制备法》制备涂膜，并按相应国标检测涂膜的各项性能，结果如表所示。
【权利要求】
1.一种水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份数的原料制成，水性含羟基聚丙烯酸酯分散体40-60份、聚丙烯酸12-25份、多异氰酸酯20-30份、交联剂30-40份、填料10-15份、钛白粉10-15份、水80-100份，多异氰酸酯固化剂2-5份、N，N- 二甲基乙醇胺1-2份、助溶剂0.2-0.5份、防冻剂1-2份、润湿剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.3份、防腐剂1-2份、pH值调节剂。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，所述钛白粉采用金红石型钦白粉。
3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，所述防冻剂采用丙二醇。
4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，所述增稠剂采用疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠剂，所述消泡剂采用矿物油类消泡剂；所述润湿剂采用非离子表面活性剂；所述防腐剂采用异噻唑啉酮类防腐剂；所述PH值调节剂采用有机胺类pH值调节剂。
5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，所述的交联剂为二乙烯基苯，所述的填料为钛白粉。
6.一种水性聚氨酯弹性涂料的制备方法，其特征在于，按权利要求1~7任一项所述的配方取各原料；包括以下步骤: 将占水总重量60%的水、聚丙烯酸、多异氰酸酯、占消泡剂重量1/2的消泡剂、润湿剂、防腐剂、pH值调节剂、N，N- 二甲基乙醇胺、助溶剂加入到分散缸中，在300~400rpm的转速下搅匀，加入钛白粉分散至无小疙瘩后加入增稠剂三，在1000~1500rpm转速下分散至细度< 50 u m,然后加入剩余的水和剩余的消泡剂,再加入水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，在100~300rpm转速下分散10分钟至体系无气泡，加入增稠剂调节体系至黏度为90~100KU,即得到水性聚氨酯涂料； 1)将水投入搅拌缸，在300-500转/分钟速度下加入纤维素增稠剂； 2)搅拌10分钟后加入分散剂、消泡剂、润湿剂、硅微粉，在800-1200转/分钟速度下分散30分钟，砂磨，至细度小于50微米； 3)然后在300-500转/分钟速度下加入弹性丙烯酸乳液、抗冻剂、成膜助剂、碱溶胀增稠剂、杀菌剂，搅拌30分钟至均匀； 4)转入捏合机，在搅拌下缓缓、分批加入空心玻璃微珠、膨胀珍珠岩、蛭石粉、絹云母粉、粉煤灰，至均匀即得所述涂料。
【文档编号】C09D175/04GK103642377SQ201310484447
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】吴兵 申请人:苏州瑞邦塑胶有限公司