一种酸催化氨基固化双组分封闭底涂及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种底涂及其制备方法，尤其是涉及一种酸催化氨基固化双组分封闭底涂及其制备方法。


背景技术：

2.水性木器涂料和uv木器涂料是近十年来木器涂料行业发展的重要方向，水性与uv木器涂料搭配使用，可以扬长避短，在某些领域已可全部取代传统的油性漆。如在木门制造领域，水性及uv几乎可完全取代传统油漆。
3.但是在工艺替代的过程中，一些特殊部件或部位的处理，常规水性或uv还是无法满足生产应用需求。如在木门制造过程中，混油效果的木门多以密度板为基材，并根据设计风格而雕刻多种花纹造型及沟槽。由于水性木器涂料具有固体份低，封闭填充效果不够且涨筋的缺点，uv木器涂料有施工固化不方便的缺点，这些异形部位用常规水性或uv木器涂料均难以实现简单、方便、高效的目的。此外，如使用油性漆，则存在不环保且活化期短的缺点。因此，急需一种能克服以上缺陷，满足上述各方面要求的环保涂料。
4.由于水性氨基树脂价格相对便宜、交联密度高，早已广泛应用于水性烤漆领域。而在木器涂料领域，由于其反应需要较高温度或需强酸做催化剂以及其它限制性因素(氨基树脂比例高，涂层物化性好，但后期有龟裂风险；氨基树脂比例低，涂层耐化性较差)而极少有相关的应用研究。
5.中国专利cn 101967334 b“酸催化双组份水性木器漆、制备方法及其施工方法”公开了相关的研究内容，采用三聚氰胺甲醛树脂作为固化剂，用含羟基的聚醚作为水性树脂，用磷酸做催化剂进行制备。但是存在一定的问题：1)三聚氰胺甲醛树脂的甲醛含量较高且固化时是脱甲醛反应，对环保不友好；2)该反应使用含羟基的二元醇、多元醇的聚醚作为水性树脂，因醚键影响，反应速度较慢。


技术实现要素：

6.发明目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提出了一种酸催化氨基固化双组分封闭底涂及其制备方法，环保，封闭填充性好，活化期长，应用性能优异。
7.技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：
8.一种酸催化氨基固化双组分封闭底涂，包括甲组分和乙组分，甲乙组分按100:10～100:15的重量比例调配使用；
9.其中甲组分以重量计算包括如下制备原料：水性氨基树脂10.0％～30.0％、水溶性单体三羟甲基丙烷10.0％～30.0％、水性助溶剂2.0％～5.0％、乙醇10.0％～30.0％、水性润湿剂0.5％～3.0％、水性分散剂1.0％～2.0％、水性消泡剂0.1％～0.3％、透明粉10.0％～20.0％、滑石粉5.0％～10.0％、水性防沉剂0.2％～0.5％、余量的水；
10.乙组分以重量计算包括如下制备原料：酸20.0％～30.0％、余量的乙醇或水。
11.更进一步的，所述水性氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂；其固体含量在99.0％～
100.0％；优选basf 066或湛新公司的cymel303lf。
12.更进一步的，所述聚乙二醇的分子量为800-8000。
13.更进一步的，所述水性助溶剂为乙二醇、丙二醇、丙二醇醚类中的一种或两种，优选南京贝克斯的乙二醇或美国dow公司的dpm、pm。
14.更进一步的，所述水性润湿剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物；优选tego公司的牌号为tego245的产品。
15.更进一步的，所述水性消泡剂为聚硅氧烷共聚物；优选tego公司的牌号为tego810或airex901w的产品。
16.更进一步的，所述水性分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，优选byk公司的byk190。
17.更进一步的，所述透明粉的细度为800目-1500目，且不含或极少含碳酸钙等酸可溶性物质，优选上海创宇的hsa-666。
18.更进一步的，所述滑石粉的细度为800目-1500目，且不含或极少含碳酸钙等酸可溶性物质，优选上海猴圣的tm2500。
19.更进一步的，所述酸为有机强酸或无机强酸；优选市售的对甲基苯磺酸。
20.所述的水性防沉剂是改性脲，可采用byk公司的byk420。
21.所述的水为去离子水。
22.所述的乙醇为纯度≥95的工业乙醇。
23.本发明还公开了上述酸催化氨基固化双组分封闭底涂的制备方法，包括如下步骤：
24.(1)甲组分的制备：首先进行60％三羟甲基丙烷溶液的预制：在容器a中，加入乙醇，低速搅拌，将三羟甲基丙烷慢慢加入，低速搅拌至完全溶解；再向容器内依次加入水性氨基树脂、水性助溶剂、水性分散剂、水性润湿剂、水性消泡剂及适量水，中速分散5～10min后，再依次加入滑石粉、透明粉，高速分散至细度40～50μm后，中速分散，加入水性防沉剂，并分散5～10min后，用乙醇调粘75～85ku/25℃后即获得a组分；
25.(2)乙组分的制备：在另一塑料容器中加入水或乙醇，然后加入酸搅匀即可，若酸为固态的有机强酸，低速分散至完全溶解。
26.有益效果
27.本发明采用了水性酸催化氨基固化涂料体系，使用甲醚化三聚氰胺树脂做固化剂，甲醛含量较低；且固化时是脱甲醇反应，更加环保；采用三羟甲基丙烷作为水性树脂，是三元醇、伯羟基，反应速度快，且成膜后形成立体网状结构，膜比较脆，利于砂光；透明粉和滑石粉的使用，更好的满足高填充、快干、易砂光的要求；具有室温干燥，好砂光，封闭填充性好，环保，低气味(乙醇味)，活化期长，经济实用的优势。且由于本发明是一个脱水脱醇的反应，体系中的水和醇能有效抑制调配好的混合液的反应速度，所以具备反应速度快，成膜后形成立体网状结构，成膜质量好的优点。
具体实施方式
28.实施例1：
29.一种酸催化氨基固化双组分封闭底涂按重量比包括10:1的甲组分和乙组分，其制
备方法包括如下步骤：
30.(1)甲组分的制备：首先进行60％三羟甲基丙烷溶液的预制，在容器a中，加入乙醇，低速搅拌，将三羟甲基丙烷慢慢加入，低速搅拌至完全溶解；再向容器内依次加入水性氨基树脂、水性助溶剂、水性分散剂、水性润湿剂、水性消泡剂及适量水，中速分散5min后，再依次加入滑石粉、透明粉，高速分散至细度小于50μm后，中速分散，加入水性防沉剂，并分散5min后，用乙醇调粘75～85ku/25℃后即获得a组分；
31.(2)乙组分的制备：在另一塑料容器中加入75％的乙醇，然后加入25％的对甲基苯磺酸搅匀即可。
32.甲组分中各种助剂的具体使用种类和配比请参考表1所示。
33.实施例2-4：
34.制备方法与实施例1相同，不同之处在于甲组分中各种助剂的具体使用种类和配比请参考表1所示。
35.表1实施例1-4中甲组分配比
[0036][0037][0038]
另设对比例1，其他与实施例1相同，不同之处在于配比，未使用甲醚化三聚氰胺树脂，使用的是三聚氰甲醛树脂。
[0039]
另设对比例2，其他与实施例1相同，不同之处在于配比，未使用三羟甲基丙烷作为水性树脂，使用的是含羟基的二元醇、多元醇的聚醚作为水性树脂。
[0040]
将实施例1～4制备的甲组分及乙组分按10:1调配搅匀，可用乙醇适当调粘度后刷涂在密度板沟槽中，厚度为100g/m2～120g/m2。同时，在同块密度板平面上，用100μm线棒制膜(也可用乙醇稀释到20s左右喷涂，喷涂的结果在此不赘述)，30℃～35℃环境下测试表干、指压干、附着力、打磨性、填充性、封闭效果等，检测结果如表2所示下：
[0041]
表2实施例与对比例制备的底涂应用效果对比
[0042][0043]
注：
[0044]
1、表干时间、指压干时间按gb/t6.4.4检测，附着力按gb/t6.4.11标准检测,打磨性是在25℃～35℃干燥3h后按gb/t6.4.9检测。
[0045]
2、填充性是目测干膜平整度；封闭效果是在干膜砂光后喷水性白底漆，比较涨筋及平整度。
[0046]
从表2的数据可以看出，本发明实施例1-4制备的酸催化氨基固化双组分封闭底涂与对比例1(1为水性封闭底漆)，在打磨性、封闭性、填充性方面要好很多；对比例2(2为油性pu封闭底漆)，在封闭性、填充性方面也明显要好，气味方面明显占优。