一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆的制作方法

文档序号:20198927发布日期:2020-03-27 20:25阅读:333来源:国知局
本发明涉及一种木器清漆,尤其涉及到一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆。技术背景国内外相继制定了严厉的环保法规来限制挥发性有机化合物(voc)向大气排放,高性能、环保化已成为涂料发展的方向。聚氨酯树脂的合成由传统的溶剂型向水性聚氨酯转变,水性聚氨酯涂料以水为溶剂,具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点,以其耐久性和耐化学性而著名,在木器漆领域与汽车涂料领域由于其优异的性能,受到用户的青睐。但是由于构成水性木器漆的主体乳液干燥后,硬度偏低,难以满足家具厂与客户的实际需求,耐水性以及硬度低制约了水性木器涂料的迅速发展,并成为水性木器漆推广中遇到的最严重的问题。技术实现要素:为克服现有技术的缺点和不足,本发明的目的旨在提供一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆。本发明提供以下技术方案,一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆,其特征在于,按重量份数计,其组成为:低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液60-90份、润湿分散剂0.5-2份、有机硅流平剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份、增稠剂0.1-0.5份、成膜助剂7-12份、防腐剂0.1-0.5份、去离子水25-40份;其中,所述的低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液,其制备方法包括如下步骤:(1)异氰酸酯封端的水性化聚酰亚胺低聚物的合成:通氮气条件下,在反应釜中加入50-90份多异氰酸酯、60-100份芳香族二酐、10-20份溶剂、搅拌并加热至70-85℃,搅拌反应1-2h;向反应釜中缓慢滴加1-4份羟乙基磺酸、2-3份乳酸的混合液,0.5-1h滴加完毕,保温反应1-2h,反应过程中通过分水装置不断除去反应中产生的水;然后加入4-10份n-甲基吡咯烷酮、0.1-0.5份催化剂、0.05-0.2份促进剂,加热至110-120℃保温缩聚2-4h,减压蒸馏出去杂质,即得异氰酸酯封端的水性化聚酰亚胺低聚物;(2)聚酰亚胺改性聚氨酯预聚物的合成:在n2保护和搅拌条件下,控制温度60-80℃下,向反应釜中加入20-30份多异氰酸酯、30-40份(1)中异氰酸酯封端的水性化聚酰亚胺低聚物、10-15份聚醚多元醇、3-5份乳酸,60-80℃下反应4-8h,然后降温至55-65℃;加入6-12份溶剂调节体系粘度,在高速搅拌下加入2-4份小分子醇扩链剂进行扩链反应,1-2h后降温至室温,得到聚酰亚胺改性聚氨酯预聚物;(3)扩链:预先将1-3份有机胺扩链剂溶解到30-45份的去离子水中,得有机胺扩链剂溶液待用;在保持搅拌转速和常温下,向(2)中聚酰亚胺改性聚氨酯预聚物中加入8-15份二甲基乙醇胺,反应0.5-1h;接着加入100-150份的去离子水,同时高速搅拌乳化0.5-1h,乳化后向其中在10-30min内滴加完有机胺扩链剂溶液,在水相中进行扩链反应1-2h;然后减压蒸馏出溶剂和杂质,得低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液。所述的润湿分散剂为聚羧酸类分散剂、高分子嵌段聚合物类分散剂中的至少一种;所述的消泡剂为硅氧烷类、聚丙烯酸酯类、磷酸酯类、炔二醇类、硅氧聚醚类的消泡剂中的至少一种;所述的增稠剂为疏水碱溶胀聚丙烯酸、疏水缔合型聚氨酯、改性膨润土、改性纤维素、水性聚酰胺蜡的至少一种;所述的成膜助剂为聚乙二醇200或300、醇酯-12、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种的组合;所述防腐剂为苯并异噻唑啉-3-酮、异噻唑啉酮中的至少一种。所述的多异氰酸酯为hdi、mdi、ipdi、hmdi、h12mdi、tmdi中的至少一种;所述的芳香族二酐为3,3’,4,4’-联苯四酸二酐、三蝶烯-2,3,6,7-四甲酸二酐、1,4-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)]三蝶烯二酐中的至少一种;所述的溶剂为丙酮、丁酮、甲苯、乙苯、二甲苯、正辛烷、乙酸乙酯中的至少一种;所述的催化剂为正己醇、正辛醇、正十二醇、十八醇中的至少一种;所述的促进剂为碱性金属羧酸盐、有机金属化合物、含磷化合物、胺类,优选为二月桂酸二丁基锡、醋酸锂、三正丁基磷、辛酸亚锡、环烷酸锡、环烷酸铅、环烷酸钴、马来酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、三乙胺、苯甲基缩水甘油醚中的至少一种;所属聚醚多元醇数均分子量为500-2400;所述的小分子醇扩链剂为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,5-戊二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇或二甘醇中的至少一种;所述的有机胺扩链剂为乙二胺,二乙烯三胺,己二胺,哌嗪中的至少一种。所述的基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆的制备方法,步骤如下:首先将低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液加入到容器内,调节分散速度至600-1200r/min,依次加入、润湿分散剂、流平剂、成膜助剂、去离子水、增稠剂、防腐剂份,加完之后维持分散速度不变继续分散15-30min,调节分散速度至200-500r/min,加入消泡剂,加完之后维持分散速度不变继续分散10-15min,过滤、出料包装,得基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆。相对于现有技术,本发明采用低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液为成膜物质,具有粘度低、硬度高、抗划伤性优、自阻燃性的有点。具体实施方式下面结合实施例对本发明的一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆做进一步的描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。实施例1一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆,其特征在于,按重量份数计,其组成为:低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液b60份、聚羧酸类分散剂0.5份、有机硅流平剂0.5份、聚丙烯酸酯类消泡剂0.1份、水性聚酰胺蜡0.1份、二乙二醇丁醚7份、异噻唑啉酮0.1份、去离子水25份;其中,所述的低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液b为发明专利“一种低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液及其制备方法”中的实施例2所述。实施例2一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆,其特征在于,按重量份数计,其组成为:低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液a90份、高分子嵌段聚合物类分散剂2份、有机硅流平剂0.1份、硅氧烷类消泡剂0.5份、疏水缔合型聚氨酯增稠剂0.5份、醇酯-1212份、苯并异噻唑啉-3-酮0.5份、去离子水40份;其中,所述的低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液a为发明专利“一种低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液及其制备方法”中的实施例1所述。实施例3一种基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆,其特征在于,按重量份数计,其组成为:低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液c80份、聚羧酸类分散剂1份、有机硅流平剂0.3份、、磷酸酯类消泡剂0.3份、疏水缔合型聚氨酯增稠剂0.4份、二丙二醇甲醚8份、苯并异噻唑啉-3-酮0.4份、去离子水35份;其中,所述的低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液c为发明专利“一种低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液及其制备方法”中的实施例3所述。实施例1-3所述的基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆,其制备方法的步骤如下:首先将低粘度高硬度聚酰亚胺-聚氨酯乳液加入到容器内,调节分散速度至600-1200r/min,依次加入、润湿分散剂、流平剂、成膜助剂、去离子水、增稠剂、防腐剂份,加完之后维持分散速度不变继续分散15-30min,调节分散速度至200-500r/min,加入消泡剂,加完之后维持分散速度不变继续分散10-15min,过滤、出料包装,得基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆。将实施例1-3制备的基于聚酰亚胺-聚氨酯乳液的高硬度耐刮伤水性亮光木器清漆与市售聚氨酯木器漆(对比例)分别喷涂于橡木板表面(厚度约80微米),涂膜完全干燥后,测试涂膜性能如下表:硬度附着力漆膜的氧指数耐冲击性/50cm弯曲试验/mm耐水性实施例13h0级29.0涂膜正常1240h正常实施例23h0级28.0涂膜正常1240h正常实施例33h0级27.5涂膜正常1240h正常对比例hb0级19.0涂膜正常1240h发白有气泡尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例,但对于本领域的普通技术人员,显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动,都应该包括在权利要求的范围之内。当前第1页1 2 3 
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