本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域,尤其涉及一種雙組份水性聚氨酯面漆的配方及制備工藝。
背景技術(shù):
目前,隨著人們對生存環(huán)境的重視和環(huán)保意識的加強,許多國家對有機揮發(fā)物(VOCs)的排放均有嚴(yán)格的限制,水性涂料替代溶劑型涂料成為必然趨勢;以水性羥基丙烯酸樹脂為A組分,親水性異氰酸酯固化劑為B組分,兩者復(fù)配得到的雙組分水性丙烯酸聚氨酯(2K-WPU)涂料,由于涂膜硬度高、附著力強、耐磨性優(yōu)良、突出的耐化學(xué)品性和安全環(huán)保等優(yōu)異的特性,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)防護(hù)、木器家具和汽車涂飾等各個方面。然而2K-WPU也存在豐滿度不夠,干燥速度慢,成本高等缺點。如中國專利CN102051112A公開了一種水性雙組份聚氨酯清漆及其制備方法,也存在如上的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種耐磨性能好、啞度易調(diào)、更滑爽、固化后無殘留氣味、干燥速度快、干燥溫度低、生產(chǎn)方便、清潔環(huán)保的雙組份水性聚氨酯面漆的配方及制備工藝及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種雙組份水性聚氨酯面漆的配方,它包括下列組分:水性聚氨酯10%-30%,羥基丙烯酸酯30%-70%,水2%-10%,流平劑0.2%-1%,消泡劑0.2%-1%,增稠劑0.2%-1%,潤濕劑0.2%-1%,分散劑0.2%-1%,啞粉0.5%-2%,手感助劑0.5%-5%,成膜助劑1%-5%,按百分比計量以上各組分的用量之和為100%。
作為以上技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述水性聚氨酯采用IPDI聚酯型聚氨酯乳液,成膜性好,涂層耐低溫性能突出,耐熱、耐磨、耐光、耐水、耐溶劑以及彈性好。
所述IPDI聚酯型聚氨酯乳液留存的羥基含量為0.3%~0.8%,預(yù)留的羥基可以與固化劑反應(yīng),可以增大交聯(lián)密度,加快固化速度,增加涂膜的耐水性和豐滿度,全部用羥基丙烯酸酯,固化需要加很多成膜助劑,影響干燥速度,而且豐滿度不夠。
所述羥基丙烯酸酯的固含量為45%~50%,羥值為3.5~4.5%。
由于屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明還公開了一種雙組份水性聚氨酯面漆的制備工藝,其特征是:它包括以下步驟:步驟1,預(yù)按照配比加入水性聚氨酯和羥基丙烯酸酯,200~400r/min攪拌約3~10min使其攪拌均勻;步驟2,按照配比依次加入消泡劑、分散劑、啞粉、增稠劑,400~800r/min攪拌約1h檢測是否有縮孔,檢測細(xì)度<20μm;步驟3,緩慢 加入成膜助劑,按照配比依次加入水、潤濕劑、手感助劑、流平劑、增稠劑;步驟4,取樣檢測。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、利用水性IPDI聚酯型聚氨酯乳液改性羥基丙烯酸分散體,提高水性丙烯酸聚氨酯的干燥速度,可做到與采用油性醇酸聚酯聚氨酯油漆相同的干燥速度,縮短了生產(chǎn)周期,降低了勞動成本,解決了水性雙組份聚氨酯木器漆在家具領(lǐng)域的工業(yè)化生產(chǎn);
2.通過本發(fā)明的方法制備的產(chǎn)品在35-40℃、50%濕度時干燥1小時冷卻后可以進(jìn)行打磨,相比市場上的產(chǎn)品70℃干燥2小時,不僅耗時縮短了一半,而且由于所需干燥溫度降低,在干燥環(huán)節(jié)可節(jié)約大量熱能,可大幅降低生產(chǎn)中因能量消耗產(chǎn)生的成本;還可以按照溶劑型PU條件的工藝生產(chǎn),在烤房的條件下就可以生產(chǎn),降低了對生產(chǎn)環(huán)境的要求,使產(chǎn)品生產(chǎn)更加方便,滿足了水性PU的工業(yè)化生產(chǎn)要求;
3.有效提高了水性PU的理化性能條件,使水性PU可以替代溶劑型PU,從而解決了溶劑型PU的VOC釋放污染環(huán)境的問題,做到了無芳香烴(苯、甲苯、二甲苯),無游離的TDI,實現(xiàn)了使產(chǎn)品清潔環(huán)保的目的。
具體實施方式
以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1,本發(fā)明包括下列組分:水性聚氨酯10%-30%,羥基丙烯酸酯30%-70%,水2%-10%,流平劑0.2%-1%,消泡劑0.2%-1%,增稠劑0.2%-1%,潤濕劑0.2%-1%,分散劑0.2%-1%,啞粉0.5%-2%,手感助劑0.5%-5%,成膜助劑1%-5%,按百分比計量以上各組分的用量之和為100%;用上述原料組分按照以下步驟進(jìn)行配置:步驟1,預(yù)聚物的加入,預(yù)按照配比加入樹脂,以300r/min的速度攪拌約5min使其攪拌均勻,使水性聚氨酯和羥基丙烯酸酯混合均勻,以得到均勻的涂膜;步驟2,部分助劑的添加,按照配比依次加入消泡劑、分散劑、啞粉、增稠劑,600r/min攪拌約1h檢測是否有縮孔,檢測細(xì)度<20μm,使助劑分散均勻,預(yù)防縮孔、保證涂料的細(xì)度;步驟3,余料的加入,緩慢加入成膜助劑,按照配比依次加入水、潤濕劑、手感助劑、流平劑、增稠劑,使助劑分散均勻;步驟4,取樣檢測;通過檢測后得到本發(fā)明的產(chǎn)品。
實施例2,本發(fā)明包括的各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的一種優(yōu)選方案為水性聚氨酯15%,水性聚氨酯采用IPDI聚酯型聚氨酯乳液,IPDI聚酯型聚氨酯乳液中留存的的羥基含量為0.5%,采用IPDI聚酯型聚氨酯乳液不僅穩(wěn)定性好,成膜性好,涂層耐低溫性能突出,耐熱、耐磨、耐光、耐水、耐溶劑以及彈性好,所述IPDI聚酯型聚氨酯乳液留存的羥基含量為0.3%~0.8%,預(yù)留的羥基可以與固化劑反應(yīng),可以增大交聯(lián)密度,加快固化速度,增加涂膜的耐水性和豐滿度, 全部用羥基丙烯酸酯,固化需要加很多成膜助劑,影響干燥速度,而且豐滿度不夠,羥基丙烯酸酯70%,羥基丙烯酸酯的固含量45%~50%,羥值為3.5~4.5%,高羥值的丙烯酸酯,可以保證有足夠的交聯(lián)密度,使得豐滿度好,耐水性和耐醇性好,水2%,流平劑0.2%,消泡劑0.2%,增稠劑0.2%,潤濕劑0.2%,分散劑0.2%,啞粉2%,手感助劑5%,成膜助劑5%。
實施例3,本發(fā)明的各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)還可采用另一種優(yōu)選方案,水性聚氨酯30%,水性聚氨酯采用IPDI聚酯型聚氨酯乳液,IPDI聚酯型聚氨酯乳液中留存的的羥基含量為0.5%,采用IPDI聚酯型聚氨酯乳液不僅穩(wěn)定性好,成膜性好,涂層耐低溫性能突出,耐熱、耐磨、耐光、耐水、耐溶劑以及彈性好,所述IPDI聚酯型聚氨酯乳液留存的羥基含量為0.3%~0.8%,預(yù)留的羥基可以與固化劑反應(yīng),可以增大交聯(lián)密度,加快固化速度,增加涂膜的耐水性和豐滿度,全部用羥基丙烯酸酯,固化需要加很多成膜助劑,影響干燥速度,而且豐滿度不夠,羥基丙烯酸酯53%,羥基丙烯酸酯的固含量45%~50%,羥值為3.5~4.5%,高羥值的丙烯酸酯,可以保證有足夠的交聯(lián)密度,使得豐滿度好,耐水性和耐醇性好水10%,流平劑1%,消泡劑1%,增稠劑1%,潤濕劑1%,分散劑1%,啞粉0.5%,手感助劑0.5%,成膜助劑1%。
將實施例1~3制得的水性雙組份聚氨酯面漆與溶劑型雙組分聚氨酯面漆進(jìn)行對比:
由上表可以看出,本發(fā)明能夠明顯縮短干燥時間,提高生產(chǎn)效率;大幅度降低VOC的含量,有效保護(hù)我們的環(huán)境;并且其漆膜外觀、手感、附著力、鉛筆硬度、耐刮檫性、耐水性、耐醇性、耐磨性等均能達(dá)到溶劑型雙組份聚氨酯面漆的性能,所以能夠很好地取代溶劑型涂料,具有廣闊的應(yīng)用前景。
上述只是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下,都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。