一种稳定性好的水性聚氨酯涂料的制作方法

文档序号:16854701发布日期:2019-02-12 23:07阅读:151来源:国知局
本发明属于水性涂料
技术领域
,具体涉及一种稳定性好的水性聚氨酯涂料。
背景技术
:近年来,随着生产力的发展和人们生活质量的不断提升,水性聚氨酯以水为主要溶剂,具有无污染、无毒、成膜性好、涂膜柔韧性好、附着力强等优点,正好与人们对涂料中voc低排放量的要求相迎合,从而水性聚氨酯类涂料在近几十年得到迅速发展。但是水性聚氨酯涂料本身耐水性较差使其应用与发展受到限制,同时其贮藏稳定性一般,长时间贮藏、搬运施工过程中易出现泡沫、浑浊等影响涂料品质的问题。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种稳定性好的水性聚氨酯涂料。本发明是通过以下技术方案实现的:一种稳定性好的水性聚氨酯涂料,按重量份计由以下成分制成:改性水性聚氨酯乳液98-105、聚乙二醇12-16、纳米碳酸钙18-23、流平剂1.2-1.8、丙二醇甲醚醋酸酯2.5-3.6、三聚磷酸铝2.8-3.5、颜料1-2、去离子水70-78。进一步的,所述改性水性聚氨酯乳液制备方法包括以下步骤:(1)改性剂制备:在惰性气氛条件下,将不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸混合,加热至82-85℃,以1500r/min转速搅拌20-30min,然后再调节温度至88℃,水浴保温15min,再添加引发剂,搅拌均匀后,回流搅拌3-4小时,自然冷却至室温后,对反应产物进行提纯,即得改性剂;所述不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸、引发剂摩尔比为:15-18:12-15:3-5:4-6:0.2-0.4:0.05-0.07;(2)改性水性聚氨酯乳液制备:将水性聚氨酯乳液调节温度至40℃,以150r/min转速搅拌40min,然后再向水性聚氨酯乳液中添加其质量3.5-3.8%的改性剂,然后调节温度至55℃,并以500r/min转速搅拌35min,添加水性聚氨酯乳液质量0.8-1.1%的海藻酸钠,再调节温度至68℃,并以1200r/min转速搅拌40min,然后再调节温度至78℃,并以1800r/min转速搅拌55min,然后保温,静置2小时,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述不饱和脂类化合物为甲基丁烯酸甲酯。进一步的,所述高级醇碳数为22。进一步的,所述纳米碳酸钙粒度为80nm。进一步的,所述流平剂为羟甲基纤维素。进一步的,所述颜料为偶氮类颜料。有益效果:泡就是指稳定在液体涂料中的气泡,气泡的产生原因:涂料生产时搅拌产生气泡;在施工过程中产生气泡,如辊涂或无气喷涂等;涂料在固化过程中反应产生气体;本发明通过大量实验研究,通过对水性聚氨酯乳液进行改性处理,能够使得改性剂活性成分进入到泡沫双层膜层里面产生消泡作用,由于改性剂活性组分具有比体系更低的表面张力,使渗透系数为正值,在气泡表面,改性剂活性成分液滴就可以穿透稳定壳层上的膜进入到气泡的双膜层里面。由于改性剂活性成分具有比体系更低的表面张力,使展布系数为正值,因此改性水性聚氨酯乳液液滴具有高的展布倾向,使其扩展液/气界面,进一步地便于乳液展布将减少泡沫层的厚度,应力的改变最终导致泡沫壳层的破裂而达到消泡的效果。由于改性剂与水性聚氨酯乳液的具有一定的不相容性,渗透进泡沫膜并在界面上展布的改性剂活性成分能将双膜层中的液体推开,当双层膜厚度低于临界膜厚时,泡沫破裂,水性聚氨酯乳液和改性剂之间必须找到正确的平衡,相容性太好,消泡效果弱、稳定性较差,相容性太差,会导致缩孔、鱼眼、浑浊等表面缺陷,因此,本发明通过添加一定量的海藻酸钠来进行平衡促进,从而稳定的提高了涂料的贮存稳定性和抑制泡沫的效果,从而极大的提高了涂料的品质,保证了涂膜的质量。具体实施方式实施例1一种稳定性好的水性聚氨酯涂料,按重量份计由以下成分制成:改性水性聚氨酯乳液98、聚乙二醇12、纳米碳酸钙18、流平剂1.2、丙二醇甲醚醋酸酯2.5、三聚磷酸铝2.8、颜料1、去离子水70。进一步的,所述改性水性聚氨酯乳液制备方法包括以下步骤:(1)改性剂制备:在惰性气氛条件下,将不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸混合,加热至82℃,以1500r/min转速搅拌20min,然后再调节温度至88℃,水浴保温15min,再添加引发剂,搅拌均匀后,回流搅拌3小时,自然冷却至室温后,对反应产物进行提纯,即得改性剂;所述不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸、引发剂摩尔比为:15:12:3:4:0.2:0.05;(2)改性水性聚氨酯乳液制备:将水性聚氨酯乳液调节温度至40℃,以150r/min转速搅拌40min,然后再向水性聚氨酯乳液中添加其质量3.5%的改性剂,然后调节温度至55℃,并以500r/min转速搅拌35min,添加水性聚氨酯乳液质量0.8%的海藻酸钠,再调节温度至68℃,并以1200r/min转速搅拌40min,然后再调节温度至78℃,并以1800r/min转速搅拌55min,然后保温,静置2小时,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述不饱和脂类化合物为甲基丁烯酸甲酯。进一步的,所述高级醇碳数为22。进一步的,所述纳米碳酸钙粒度为80nm。进一步的,所述流平剂为羟甲基纤维素。进一步的,所述颜料为偶氮类颜料。实施例2一种稳定性好的水性聚氨酯涂料,按重量份计由以下成分制成:改性水性聚氨酯乳液105、聚乙二醇16、纳米碳酸钙23、流平剂1.8、丙二醇甲醚醋酸酯3.6、三聚磷酸铝3.5、颜料2、去离子水78。进一步的,所述改性水性聚氨酯乳液制备方法包括以下步骤:(1)改性剂制备:在惰性气氛条件下,将不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸混合,加热至85℃,以1500r/min转速搅拌30min,然后再调节温度至88℃,水浴保温15min,再添加引发剂,搅拌均匀后,回流搅拌4小时,自然冷却至室温后,对反应产物进行提纯,即得改性剂;所述不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸、引发剂摩尔比为:18:15:5:6:0.4:0.07;(2)改性水性聚氨酯乳液制备:将水性聚氨酯乳液调节温度至40℃,以150r/min转速搅拌40min,然后再向水性聚氨酯乳液中添加其质量3.8%的改性剂,然后调节温度至55℃,并以500r/min转速搅拌35min,添加水性聚氨酯乳液质量1.1%的海藻酸钠,再调节温度至68℃,并以1200r/min转速搅拌40min,然后再调节温度至78℃,并以1800r/min转速搅拌55min,然后保温,静置2小时,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述不饱和脂类化合物为甲基丁烯酸甲酯。进一步的,所述高级醇碳数为22。进一步的,所述纳米碳酸钙粒度为80nm。进一步的,所述流平剂为羟甲基纤维素。进一步的,所述颜料为偶氮类颜料。实施例3一种稳定性好的水性聚氨酯涂料,按重量份计由以下成分制成:改性水性聚氨酯乳液102、聚乙二醇13、纳米碳酸钙21、流平剂1.5、丙二醇甲醚醋酸酯2.8、三聚磷酸铝3.1、颜料1.2、去离子水75。进一步的,所述改性水性聚氨酯乳液制备方法包括以下步骤:(1)改性剂制备:在惰性气氛条件下,将不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸混合,加热至83℃,以1500r/min转速搅拌25min,然后再调节温度至88℃,水浴保温15min,再添加引发剂,搅拌均匀后,回流搅拌3.4小时,自然冷却至室温后,对反应产物进行提纯,即得改性剂;所述不饱和酯类化合物、高级醇、三甲基硅氧基钠、三氯硅烷、六水合氯铂酸、引发剂摩尔比为:16:13:3-5:5:0.3:0.06;(2)改性水性聚氨酯乳液制备:将水性聚氨酯乳液调节温度至40℃,以150r/min转速搅拌40min,然后再向水性聚氨酯乳液中添加其质量3.6%的改性剂,然后调节温度至55℃,并以500r/min转速搅拌35min,添加水性聚氨酯乳液质量0.9%的海藻酸钠,再调节温度至68℃,并以1200r/min转速搅拌40min,然后再调节温度至78℃,并以1800r/min转速搅拌55min,然后保温,静置2小时,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述不饱和脂类化合物为甲基丁烯酸甲酯。进一步的,所述高级醇碳数为22。进一步的,所述纳米碳酸钙粒度为80nm。进一步的,所述流平剂为羟甲基纤维素。进一步的,所述颜料为偶氮类颜料。对比例1:与实施例1区别仅在于将改性水性聚氨酯乳液替换为未改性处理的改性水性聚氨酯乳液。对比例2:与实施例1区别仅在于将改性水性聚氨酯乳液替换为改性聚氨酯乳液与改性剂物理混合,混合比例不变。搅拌试验将待测试的实施例与对比例涂料,在2000r/min转速下搅拌10min,放置24h。取出50g样品,搅拌3min(3000r/min,3cm分散盘),然后马上将45g样品倒入量筒中,记录下量筒中的体积读数,体积越小消泡能力越强。倾倒试验将量筒中的样品倾倒在倾斜放置的聚酯膜上(聚酯膜与垂直方向成25°倾角)。根据干膜上泡沫分布的密度评价消泡效率。用5个等级来描述消泡效率,5级代表高的消泡效果,1级代表低的消泡效果。光泽在有封闭底漆的木板上喷涂,干燥后测试涂膜的光泽,仪器采用sheen光泽仪。刷涂试验在有封闭底漆的木板上刷涂,涂膜干燥后,观察涂膜的表面状态,检查涂膜中是否有气泡、缩孔、混浊等问题。用5个等级来描绘消泡效率,5级代表状态良好,1级代表状态最差;表1搅拌试验ml/45g倾倒试验/级光泽(60°)%刷涂试验/级实施例均值55489.64对比例198170.51对比例287383.23由表1可以看出,本发明制备的水性聚氨酯涂料抑泡效果好。对实施例涂料在50℃下贮存30天,无浑浊无沉淀,贮存稳定性好;对对比例1涂料在50℃下贮存30天,出现浑浊和沉淀,贮存稳定性差。当前第1页12
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