一种水性聚氨酯金属底色漆及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料，尤其涉及一种水性聚氨酯金属底色漆及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着人们对各类常用车用喷漆的毒性及环保性要求越来越高，相比于传统油性车漆，水性车漆由于其具有保护环境、降霾抗污的技术效果被广泛推广。由于轨道交通用车对水性车漆的附着力和光泽度要求较高，因而，水性车漆以进口高羟值树脂和粒径分布窄且形状规则、排列好、稳定性强的进口银粉(也称为铝粉)为主，适应高端要求。然而，该类银粉价格高，一般为200元/公斤，且进口高羟值树脂虽然附着力好，但成本高，成膜时间长。因此，开发一种低羟值树脂和国产普通银粉为原料的低成本水性车漆具有十分重要的技术意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种水性聚氨酯金属底色漆及其制备方法和应用，用以解决现有技术中缺乏低羟值树脂和国产普通银粉为原料的低成本水性车漆的问题。

2、具体地，本发明提供一种水性聚氨酯金属底色漆，包括：以异氰酸酯固化剂为主的第一组分和以水性羟基丙烯酸分散体为主的第二组分；

3、按质量百分数计，所述第二组分包括：

4、羟基含量小于等于2.3％的水性羟基丙烯酸分散体35～50％；

5、机械法工艺制成的粒径分布在10～15μm的银粉5～10％；

6、流变助剂0.3～0.8％，

7、填料5～10％；

8、银粉定向剂：5～10％；

9、成膜助剂6～12％。

10、优选地，所述水性羟基丙烯酸分散体与所述银粉的质量比为35～45:6；

11、所述水性羟基丙烯酸分散体与所述银粉定向剂的质量比为35～45:5；

12、所述水性羟基丙烯酸分散体与所述成膜助剂的质量比为35～45:10～12。

13、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆，所述水性羟基丙烯酸分散体的固含量为40～48％，25℃粘度为20～500mpa·s；

14、优选地，所述水性羟基丙烯酸分散体为wt-9319。

15、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆，所述银粉为南宫市盈泰金属材料有限公司的ag-1型号的银粉，市场价55元/公斤。

16、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆，所述银粉定向剂为非离子的改性乙烯-醋酸乙烯共聚物蜡(eva)乳液；

17、优选地，所述银粉定向剂为上海荟研新材料有限公司hy-8421。

18、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆，所述流变助剂包括：有机膨润土；

19、所述填料包括：滑石粉；优选地，所述滑石粉的粒径为1200～1300目；

20、所述成膜助剂包括：二丙二醇甲醚和/或二丙二醇丁醚；优选为二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚，二者的质量比为1:1。

21、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆，还包括：占所述第二组分总质量百分数为12～18％的其他助剂；所述其他助剂包括酸碱中和剂、增稠剂、分散剂、消泡剂和润湿剂中的一种以上。

22、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆，所述异氰酸酯固化剂为1,6-亚甲基二异氰酸酯为基础的亲水脂肪族聚异氰酸酯，所述异氰酸酯固化剂的nco含量为20～21％，25℃粘度为3000～6000mpa·s；

23、优选地，所述异氰酸酯固化剂为aquapu 298固化剂。

24、第二方面，本发明还提供如上所述水性聚氨酯金属底色漆的制备方法，包括：调合以异氰酸酯固化剂为主的第一组分；

25、按质量百分数计，调合包括如下成分的第二组分：

26、羟基含量小于等于2.3％的水性羟基丙烯酸分散体35～50％；

27、机械法工艺制成的粒径分布在10～15μm的银粉5～10％；

28、流变助剂0.3～0.8％，

29、填料5～10％；

30、银粉定向剂：5～10％；

31、成膜助剂6～12％。

32、根据本发明提供的水性聚氨酯金属底色漆的制备方法，包括：

33、先将流变助剂加入水中搅拌至膏状物，再向其中加入分散剂和填料，研磨至细度小于20um，得研磨浆；

34、将所述研磨浆加入水性羟基丙烯酸分散体和消泡剂中，再向其中加入润湿剂、成膜助剂与银粉，而后加入银粉定向剂、增稠剂、酸碱中和剂和水。

35、优选地，所述制备方法，包括：

36、前炼：加入水，开动搅拌，在200～500转/分钟速度下，缓慢加入流变助剂，搅拌15～20分钟，分散成均一膏状物，加入分散剂和填料，用砂磨机研磨至细度小于20um，细度合格后调整搅拌速度在200～500转/分钟，得研磨浆。

37、调合：将所述研磨浆加入水性羟基丙烯酸分散体、消泡剂的拉缸中，搅拌3～5分钟，再加入润湿剂、成膜助剂和银粉，搅拌8～10分钟；最后加入银粉定向剂、增稠剂、酸碱中和剂和水，在200～500转/分钟速度下搅拌8～10分钟。

38、第三方面，本发明还提供如上所述水性聚氨酯金属底色漆在轨道交通车上的应用；

39、优选地，所述水性聚氨酯金属底色漆的喷涂厚度为15-25mm，喷涂次数为1～2次。

40、本发明提供的一种水性聚氨酯金属底色漆及其制备方法和应用，通过设计特定的配方，实现了以羟基含量小于等于2.3％的水性羟基丙烯酸分散体、机械法工艺制成的粒径分布在10～15μm的银粉为主原料的水性聚氨酯金属底色漆的制备，该水性聚氨酯金属底色漆的附着性好，干燥快，漆膜平整，光泽好，能使涂层的破坏强度达到5mpa以上，20°角达到83以上，且不发花。

技术特征：

1.一种水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，包括：以异氰酸酯固化剂为主的第一组分和以水性羟基丙烯酸分散体为主的第二组分；

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体的固含量为40～48％，25℃粘度为20～500mpa·s；

3.根据权利要求1或2所述的水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，所述银粉为南宫市盈泰金属材料有限公司的ag-1型号的银粉。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，所述银粉定向剂为非离子的改性乙烯-醋酸乙烯共聚物蜡乳液；

5.根据权利要求1～4中任一项所述的水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，所述流变助剂包括：有机膨润土；

6.根据权利要求1～5中任一项所述的水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，还包括：占所述第二组分总质量百分数为12～18％的其他助剂；所述其他助剂包括酸碱中和剂、增稠剂、分散剂、消泡剂和润湿剂中的一种以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的水性聚氨酯金属底色漆，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂为1,6-亚甲基二异氰酸酯为基础的亲水脂肪族聚异氰酸酯，所述异氰酸酯固化剂的nco含量为20～21％，25℃粘度为3000～6000mpa·s；

8.权利要求1～7中任一项所述水性聚氨酯金属底色漆的制备方法，其特征在于，包括：调合以异氰酸酯固化剂为主的第一组分；

9.根据权利要求8所述水性聚氨酯金属底色漆的制备方法，其特征在于，包括：

10.权利要求1～8中任一项所述水性聚氨酯金属底色漆在轨道交通车上的应用；

技术总结
本发明涉及涂料技术领域，提供一种水性聚氨酯金属底色漆及其制备方法和应用，该水性聚氨酯金属底色漆包括：以异氰酸酯固化剂为主的第一组分和以水性羟基丙烯酸分散体为主的第二组分；按质量百分数计，所述第二组分包括：以羟基含量小于等于2.3％的水性羟基丙烯酸分散体35～50％；机械法工艺制成的粒径分布在10～15μm的的银粉5～10％；增稠剂0.3～0.8％，填料5～10％；银粉定向剂：5～10％；成膜助剂8～12％。本发明通过设计特定的配方，实现了国产低羟值含量的水性羟基丙烯酸分散体和国产普通银粉为主原料的水性聚氨酯金属底色漆的制备，该水性聚氨酯金属底色漆的附着性好，干燥快，漆膜平整，光泽好，成本低。

技术研发人员：张建森,王永雷,张红柳,周强,谢玉涛,武涵
受保护的技术使用者：优美特（北京）环境材料科技股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11