本发明涉及涂料制备领域，具体是一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法。
背景技术：
随着人们环保、能源意识的增强，特别是各国环保法规对涂料体系中有机挥发物(voc)含量的严格限制，促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展，水性聚氨酯涂料的硬度高、附着力好、耐磨蚀、耐溶剂性好、耐候性优异等优点和水性聚氨酯涂料较低的voc含量相结合，且聚氨酯聚合物具有建材性，采用分子设计原理，结合新的合成和交联技术，能有效控制涂膜聚合物的组成和结构，使水性聚氨酯涂膜性能相当于甚至优于传统溶剂型涂料，成为发展最快的涂料品种之一，其中水性丙烯酸聚氨酯因具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度高以及耐化学品性、耐候性好等优越的性能而被广泛使用；但水性丙烯酸聚氨酯涂料中羟基组分分子量小，干燥时间长；-nco与h2o反应产co2导致漆膜易出现气泡。
技术实现要素：
1.要解决的问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保型水性双组份聚氨酯涂料及其制备方法，所用羟基丙烯酸分散体与低粘度含异氰酸酯的固化剂的相容性良好，其制备方法简单，施工方便；并选用不同挥发速率的助溶剂，提高了漆膜的开放时间，利于气泡的挥发，保证了漆膜的质量，从而解决了上述背景故事中提到的问题。
2.技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量配比为(2.4-3.6)：(0.8-1.2)；
所述a组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体ⅰ30％～45％、羟基丙烯酸分散体ⅱ15％～30％、消泡剂0.2％～1.0％、二丙二醇丁醚2.0％～3.0％、乙二醇丁醚2.0％～3.0％、流平剂0.2％～1.0％、色浆15％～38％、增稠剂0.1％～0.3％；
所述b组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯30％～33％、聚氨酯固化剂ⅰ43％～49％、聚氨酯固化剂ⅱ18％～24％。
较佳的，a组分和b组分的质量配比为3：1；
所述a组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体ⅰ37.5％、羟基丙烯酸分散体ⅱ22.5％、消泡剂0.6％、二丙二醇丁醚2.5％、乙二醇丁醚2.5％、流平剂0.6％、色浆26.5％、增稠剂0.2％；
所述b组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯31.5％、聚氨酯固化剂ⅰ46％、聚氨酯固化剂ⅱ21％。
作为本发明进一步的方案：所述羟基丙烯酸分散体ⅰ中羟基含量为3.0～3.8wt％，不挥发份含量为45～50wt％。
作为本发明进一步的方案：所述羟基丙烯酸分散体ⅱ中羟基含量为3.8～4.1wt％，不挥发份含量为45～50wt％。
作为本发明进一步的方案：所述消泡剂为不挥发份含量大于98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂。
作为本发明进一步的方案：所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为40-60wt％。
作为本发明进一步的方案：所述色浆为水性聚氨酯色浆，具体为白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种或多种，且选取所述白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种时，白浆的用量为30～36wt％；黑浆的用量为12～17wt％；蓝浆的用量为20～26wt％；黄浆的用量为34～38wt％；红浆的用量为25～30wt％。
作为本发明进一步的方案：所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述聚氨酯缔合型增稠剂的不挥发份含量25-40wt％。
作为本发明进一步的方案：所述聚氨酯固化剂ⅰ为hdi型固化剂，所述hdi型固化剂的不挥发份含量为100wt％；聚氨酯固化剂ⅱ为ipdi型固化剂，所述的ipdi型固化剂不挥发份含量为70～100wt％。
一种环保型水性双组份聚氨酯涂料的制备方法，其具体步骤如下：
(1)制备a组分：
首先将配方量的羟基丙烯酸分散体ⅰ、羟基丙烯酸分散体ⅱ加入到干净拉缸中，在搅拌条件下加入配方量的色浆，搅拌均匀后，再分别加入配方量的消泡剂、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚及流平剂，搅拌10-20分钟，最后加入配方量的增稠剂调整粘度，搅拌均匀即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的a组分；
(2)制备b组分：
在低速搅拌下，依次向反应釜内加入配方量的丙二醇二乙酸酯、聚氨酯固化剂ⅰ、聚氨酯固化剂ⅱ并将投料时间控制在30分钟内，向反应釜内充满氮气后开启搅拌，搅拌10～15分钟后，即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的b组分；
(3)将步骤(1)所得a组分与步骤(2)所得b组分按质量比(2.4-3.6)：(0.8-1.2)的比例混合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所用羟基丙烯酸分散体与低粘度含异氰酸酯的固化剂的相容性良好，其制备方法简单，施工方便；并选用不同挥发速率的助溶剂，提高了漆膜的开放时间，利于气泡的挥发，保证了漆膜的质量；
2、本发明可广泛应用于各种汽车表面、客车车厢、机车车头、电力设备、汽车部件、仪器仪表、等装饰性、耐候性要求较高的机械表面的涂装和保护。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量配比为2：1；
所述a组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体ⅰ30％、羟基丙烯酸分散体ⅱ15％、消泡剂0.2％、二丙二醇丁醚2.0％、乙二醇丁醚2.0％、流平剂0.2％、色浆15％、增稠剂0.1％；
所述b组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯30％、聚氨酯固化剂ⅰ43％、聚氨酯固化剂ⅱ18％。
所述羟基丙烯酸分散体ⅰ中羟基含量为3.0wt％，不挥发份含量为45wt％。
所述羟基丙烯酸分散体ⅱ中羟基含量为3.8wt％，不挥发份含量为45wt％。
所述消泡剂为不挥发份含量大于98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂。
所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为40wt％。
所述色浆为水性聚氨酯色浆，具体为白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种或多种，且选取所述白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种时，白浆的用量为30wt％；黑浆的用量为12wt％；蓝浆的用量为20wt％；黄浆的用量为34wt％；红浆的用量为25wt％。
所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述聚氨酯缔合型增稠剂的不挥发份含量25wt％。
所述聚氨酯固化剂ⅰ为hdi型固化剂，所述hdi型固化剂的不挥发份含量为100wt％；聚氨酯固化剂ⅱ为ipdi型固化剂，所述的ipdi型固化剂不挥发份含量为70～100wt％。
一种环保型水性双组份聚氨酯涂料的制备方法，其具体步骤如下：
(1)制备a组分：
首先将配方量的羟基丙烯酸分散体ⅰ、羟基丙烯酸分散体ⅱ加入到干净拉缸中，在搅拌条件下加入配方量的色浆，搅拌均匀后，再分别加入配方量的消泡剂、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚及流平剂，搅拌10-20分钟，最后加入配方量的增稠剂调整粘度，搅拌均匀即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的a组分；
(2)制备b组分：
在低速搅拌下，依次向反应釜内加入配方量的丙二醇二乙酸酯、聚氨酯固化剂ⅰ、聚氨酯固化剂ⅱ并将投料时间控制在30分钟内，向反应釜内充满氮气后开启搅拌，搅拌10～15分钟后，即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的b组分；
(3)将步骤(1)所得a组分与步骤(2)所得b组分按质量比2：1的比例混合。
实施例2
本发明实施例中，一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量配比为3：1；
所述a组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体ⅰ37.5％、羟基丙烯酸分散体ⅱ22.5％、消泡剂0.6％、二丙二醇丁醚2.5％、乙二醇丁醚2.5％、流平剂0.6％、色浆26.5％、增稠剂0.2％；
所述b组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯31.5％、聚氨酯固化剂ⅰ46％、聚氨酯固化剂ⅱ21％。
所述羟基丙烯酸分散体ⅰ中羟基含量为3.4wt％，不挥发份含量为47.5wt％。
所述羟基丙烯酸分散体ⅱ中羟基含量为3.95wt％，不挥发份含量为47.5wt％。
所述消泡剂为不挥发份含量大于98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂。
所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为50wt％。
所述色浆为水性聚氨酯色浆，具体为白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种或多种，且选取所述白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种时，白浆的用量为33wt％；黑浆的用量为14.5wt％；蓝浆的用量为23wt％；黄浆的用量为36wt％；红浆的用量为27.5wt％。
所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述聚氨酯缔合型增稠剂的不挥发份含量32.5wt％。
所述聚氨酯固化剂ⅰ为hdi型固化剂，所述hdi型固化剂的不挥发份含量为100wt％；聚氨酯固化剂ⅱ为ipdi型固化剂，所述的ipdi型固化剂不挥发份含量为70～100wt％。
一种环保型水性双组份聚氨酯涂料的制备方法，其具体步骤如下：
(1)制备a组分：
首先将配方量的羟基丙烯酸分散体ⅰ、羟基丙烯酸分散体ⅱ加入到干净拉缸中，在搅拌条件下加入配方量的色浆，搅拌均匀后，再分别加入配方量的消泡剂、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚及流平剂，搅拌10-20分钟，最后加入配方量的增稠剂调整粘度，搅拌均匀即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的a组分；
(2)制备b组分：
在低速搅拌下，依次向反应釜内加入配方量的丙二醇二乙酸酯、聚氨酯固化剂ⅰ、聚氨酯固化剂ⅱ并将投料时间控制在30分钟内，向反应釜内充满氮气后开启搅拌，搅拌10～15分钟后，即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的b组分；
(3)将步骤(1)所得a组分与步骤(2)所得b组分按质量比3：1的比例混合。
实施例3
本发明实施例中，一种环保型水性双组份聚氨酯涂料，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量配比为4.5:1；
所述a组分按重量百分比计，包括羟基丙烯酸分散体ⅰ45％、羟基丙烯酸分散体ⅱ30％、消泡剂1.0％、二丙二醇丁醚3.0％、乙二醇丁醚3.0％、流平剂1.0％、色浆38％、增稠剂0.3％；
所述b组分按重量百分比计，包括丙二醇二乙酸酯30％～33％、聚氨酯固化剂ⅰ49％、聚氨酯固化剂ⅱ24％。
所述羟基丙烯酸分散体ⅰ中羟基含量为3.8wt％，不挥发份含量为50wt％。
所述羟基丙烯酸分散体ⅱ中羟基含量为4.1wt％，不挥发份含量为50wt％。
所述消泡剂为不挥发份含量大于98wt％的聚硅氧烷疏水粒子消泡剂。
所述流平剂为离子型丙烯酸共聚物流平剂，所述离子型丙烯酸共聚物流平剂的不挥发份含量为60wt％。
所述色浆为水性聚氨酯色浆，具体为白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种或多种，且选取所述白浆、黑浆、蓝浆、黄浆、红浆中的一种时，白浆的用量为36wt％；黑浆的用量为17wt％；蓝浆的用量为26wt％；黄浆的用量为38wt％；红浆的用量为30wt％。
所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述聚氨酯缔合型增稠剂的不挥发份含量240wt％。
所述聚氨酯固化剂ⅰ为hdi型固化剂，所述hdi型固化剂的不挥发份含量为100wt％；聚氨酯固化剂ⅱ为ipdi型固化剂，所述的ipdi型固化剂不挥发份含量为70～100wt％。
一种环保型水性双组份聚氨酯涂料的制备方法，其具体步骤如下：
(1)制备a组分：
首先将配方量的羟基丙烯酸分散体ⅰ、羟基丙烯酸分散体ⅱ加入到干净拉缸中，在搅拌条件下加入配方量的色浆，搅拌均匀后，再分别加入配方量的消泡剂、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚及流平剂，搅拌10-20分钟，最后加入配方量的增稠剂调整粘度，搅拌均匀即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的a组分；
(2)制备b组分：
在低速搅拌下，依次向反应釜内加入配方量的丙二醇二乙酸酯、聚氨酯固化剂ⅰ、聚氨酯固化剂ⅱ并将投料时间控制在30分钟内，向反应釜内充满氮气后开启搅拌，搅拌10～15分钟后，即得环保型水性双组份聚氨酯涂料中的b组分；
(3)将步骤(1)所得a组分与步骤(2)所得b组分按质量比4.5:1的比例混合。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。