本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种水性双组分聚氨酯面漆及其制备方法。
背景技术：
水性涂料是以多种高分子树脂为基料，水为分散介质，比传统的溶剂型涂料具有低挥发性有机化合物(VOC)排放特点，是绿色、安全、环境友好型涂料。我国是制造型大国，每年在机械设备、机车车辆、钢结构以及木器家具行业使用大量的油性双组分聚氨酯面漆，很大程度的污染了周边环境、浪费了石油资源。目前，水性双组分聚氨酯面漆存在着VOC含量高、喷涂易起痱子、漆膜耐化学品性差的缺点，所以还很难大范围推广应用。
现有水性双组分聚氨酯涂料，为了使固化剂更容易加入，一般采用溶剂稀释来降低固化剂的粘度，这无疑增加了涂料的VOC含量，虽然采用亲水性异氰酸酯，但是固化剂的粘度偏高，所形成的漆膜无泡膜厚低，喷涂漆膜厚度超过60μm就容易起痱子，并且漆膜的耐化学品性能差。
固化剂对反应的影响因素主要有：1、固化剂与水性羟基丙烯酸分散体的相容性，2、固化剂的应用粘度。
异氰酸酯固化剂是水性双组分聚氨酯涂料配方的关键成分，它与水性羟基丙烯酸分散体快速、有效的反应是最终漆膜性能好坏的关键。亲水性多异氰酸酯的选择，使得固化剂与水性羟基丙烯酸分散体的相容性更好，固化剂更容易分散，借助简单的手动搅拌，即可混合均匀，但是固化剂的粘度一般较高，使用时需采用溶剂稀释到合适的粘度，提高了水性涂料的VOC含量，所形成的漆膜无泡膜厚低，喷涂漆膜厚度超过60μm就容易起痱子，并且亲水基团的引入降低了漆膜的交联密度，影响漆膜的耐化学品性。
疏水性多异氰酸酯，产品的粘度低，形成的漆膜交联密度高，耐化学品性好，并且漆膜的无泡膜厚高，不易起痱子，但是该类固化剂只有用大量溶剂稀释后才能使用在水性体系中，因此提高了水性涂料的溶剂用量。将疏水性多异氰酸酯用于水性双组分聚氨酯涂料的可能方法之一是大幅降低固化剂的粘度，从而在低剪力条件下将固化剂分散于水中时，能形成较小的粒径。而疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体，100％固含，粘度低于1000mPa·s，可以直接加入到水性涂料体系中，所形成的漆膜厚涂不易起痱子，交联密度高、耐化学品性好，但在实际使用时手动搅拌还是存在相容性差的问题。
目前，缺乏一种无泡膜厚高、耐化学品性能好的水性双组分聚氨酯面漆及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供了一种具有无泡膜厚高、耐化学品性能好的水性双组分聚氨酯面漆及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种水性双组分聚氨酯面漆，所述水性双组分聚氨酯面漆由A组分和B组分组成，所述A组分按重量百分比由以下组分组成：
B组分为异氰酸酯固化剂。
进一步地，所述A组分和B组分的重量比为4-6：1。
进一步地，所述固化剂为亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的混合物。
更进一步地，所述亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的质量比为1-4:1。
进一步地，所述亲水性多异氰酸酯为旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体为科思创的XP 2840。
本发明所述的水性双组分聚氨酯面漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备A组分：将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、颜料依次加入备料锅中分散均匀，研磨至细度≤15μm，制得水性色浆，将所述水性色浆加入到水性羟基丙烯酸分散体中，然后依次加入流平剂、底材润湿剂和流变助剂，将粘度调整至25℃的涂-4杯粘度的60-90s，制成A组分；
(2)制备固化剂B组分；
(3)施工时将A组分与B组分混合均匀，并用水稀释至涂-4杯为18-23s的粘度。
进一步地，在步骤(2)中，所述B组分为所述固化剂为亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的混合物，所述亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的质量比为1-4:1。
有益效果：本发明的VOC含量低，无泡膜厚高，耐化学品性能好。漆膜交联密度高，不易起痱子。
与现有技术相比，本发明具有如下优点:
(1)将亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体按一定的比例混拼，形成的固化剂粘度低，不需加入额外的共溶剂，与水性羟基丙烯酸分散体反应，与分散体的相容性好，手动搅拌即可混合均匀，并且形成的漆膜干膜厚度达到100μm不起痱子，降低了施工风险，并且体系的VOC含量低，漆膜交联密度高、耐化学品性好。
(2)亲水性多异氰酸酯增加了固化剂的水溶性，使得固化剂与水性羟基丙烯酸分散体的相容性更好，手动搅拌即可混合均匀。疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的粘度低，形成的漆膜交联密度高，并且漆膜的无泡膜厚高，不易起痱子。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
本发明的一种水性双组分聚氨酯面漆，所述水性双组分聚氨酯面漆由A组分和B组分组成，所述A组分按重量百分比由以下组分组成：
B组分为异氰酸酯固化剂。
所述A组分和B组分的重量比为4：1。
所述固化剂为亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的混合物。
所述亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的质量比为1:1。
所述亲水性多异氰酸酯为旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体为科思创的XP 2840。
本发明所述的水性双组分聚氨酯面漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备A组分：将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、颜料依次加入备料锅中分散均匀，研磨至细度≤15μm，制得水性色浆，将所述水性色浆加入到水性羟基丙烯酸分散体中，然后依次加入流平剂、底材润湿剂和流变助剂，将粘度调整至25℃的涂-4杯粘度的60s，制成A组分；
(2)制备固化剂B组分；所述B组分为WL72-100固化剂与XP 2840固化剂的两种的组合。所述WL72-100与XP 2840的质量比为1:1。
(3)施工时将A组分与B组分混合均匀，并用水稀释至18s的粘度。所述A组分与B组分的质量比为4：1。所述粘度为涂-4杯粘度。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性双组分聚氨酯面漆，所述水性双组分聚氨酯面漆由A组分和B组分组成，所述A组分按重量百分比由以下组分组成：
B组分为异氰酸酯固化剂。
所述A组分和B组分的重量比为6：1。
所述亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的质量比为3:1。所述亲水性多异氰酸酯为旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体为科思创的XP 2840。
本发明所述的水性双组分聚氨酯面漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备A组分：将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、颜料依次加入备料锅中分散均匀，研磨至细度≤15μm，制得水性色浆，将所述水性色浆加入到水性羟基丙烯酸分散体中，然后依次加入流平剂、底材润湿剂和流变助剂，将粘度调整至25℃的涂-4杯粘度的90s，制成A组分；
(2)制备固化剂B组分；所述B组分为WL72-100固化剂与XP 2840固化剂的两种的组合。所述WL72-100与XP 2840的质量比为3:1。
(3)施工时将A组分与B组分混合均匀，并用水稀释至23s的粘度。所述A组分与B组分的质量比为6：1。所述粘度为涂-4杯粘度。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性双组分聚氨酯面漆，所述水性双组分聚氨酯面漆由A组分和B组分组成，所述A组分按重量百分比由以下组分组成：
B组分为异氰酸酯固化剂。
所述A组分和B组分的重量比为5：1。
所述亲水性多异氰酸酯与疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体的质量比为4:1。所述亲水性多异氰酸酯为旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不对称异氰酸酯三聚体为科思创的XP 2840。
本发明所述的水性双组分聚氨酯面漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备A组分：将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、颜料依次加入备料锅中分散均匀，研磨至细度≤15μm，制得水性色浆，将所述水性色浆加入到水性羟基丙烯酸分散体中，然后依次加入流平剂、底材润湿剂和流变助剂，将粘度调整至25℃的涂-4杯粘度的80s，制成A组分；
(2)制备固化剂B组分；所述B组分为WL72-100固化剂与XP 2840固化剂的两种的组合。所述WL72-100与XP 2840的质量比为4:1。
(3)施工时将A组分与B组分混合均匀，并用水稀释至21s的粘度。所述A组分与B组分的质量比为5：1。所述粘度为涂-4杯粘度。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：
本发明的一种水性双组分聚氨酯面漆，所述水性双组分聚氨酯面漆由A组分和B组分组成，所述A组分按重量百分比由以下组分组成：
B组分为异氰酸酯固化剂。
所述A组分和B组分的重量比为4：1。
试验1
通过对水性双组分聚氨酯面漆进行性能检测，产品的性能指标不仅满足《HG/T 4570-2013汽车用水性涂料》中对面漆的要求，还满足《GB/T 23999-2009室内装饰装修用水性木器涂料》中对装修用面漆的要求。产品的环境指标满足《HJ 2537-2014环境标志产品技术要求水性涂料》对工业涂料中有害物质限量的要求。如表1所示：
表1
由表1所示，本发明的VOC含量低于70g/L，无泡膜厚≥100μm，耐化学品性能好，耐酸碱性能好，适用于机械设备、机车车辆、钢结构以及木器家具等各个行业。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。