CN101108951A - 水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法。涂料组成为：水5～15份、分散剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、润湿剂0.1～0.3份、颜料3～25份、填料0～50份、成膜树脂10～80份、成膜助剂0～5份、杀菌剂0.1～0.3份、防闪锈剂0.1～0.3份、增稠剂0.5～2份、亲水改性多异氰酸酯1～20份。制备方法为：将水、分散剂、消泡剂、润湿剂、颜料、填料搅拌后用砂磨机、球磨机或高速分散机分散均匀后加入成膜树脂、成膜助剂、杀菌剂、防闪锈剂、增稠剂，所得产物为组分A；亲水改性多异氰酸酯为组分B，使用时将组分A和组分B混合均匀即可。本发明具有不使用有机溶剂、不含有毒颜料、对人体和环境无害，性能达到溶剂性双组分聚氨酯涂料的特点，可制成底漆、中间漆、面漆，应用在木器、水泥、金属等表面。

Description

水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法。

技术背景

聚氨酯涂料具有许多优异的性能，如附着力强、耐磨性好、弹性可调，同时具有优良的耐酸、耐碱、耐高低温等性能，因此在国防、建筑、化工、车辆、木器、飞机等方面得到了广泛的应用。聚氨酯涂料的类型和品种很多，按照包装类型可分为单组分聚氨酯涂料和双组分聚氨酯涂料。单组分聚氨酯涂料使用方便，但性能较差；双组分聚氨酯涂料，由于进行了有效的化学交联，漆膜性能良好。羟基固化型聚氨酯涂料是目前市场上用量最大的聚氨酯涂料。这种涂料一个组分是含多异氰酸酯预聚物，另一个组分是含羟基树脂组分。聚氨酯涂料含有对人体和环境有害的挥发性有机化合物。随着人们环境意识的增强和各国环保法规的建立，其应用越来越受到限制。而水性聚氨酯涂料，用水代替了有毒有害的有机溶剂，具有无毒、不燃、不污染环境、节省能源等优点，受到了人们广泛的关注，正在逐步取代传统的溶剂性聚氨酯涂料，代表了涂料行业的发展方向。水性双组分聚氨酯涂料可使用的含羟基组分有乳液型丙烯酸酯多元醇和分散体型多元醇，分散体型多元醇又可分为聚酯分散体、聚醚分散体、聚氨酯分散体、丙烯酸酯分散体和丙烯酸聚氨酯分散体等。水性双组分聚氨酯清漆文献和专利报道较多，如CN03811951.X(水性双组分聚氨酯体系)，CN200410027543.9(水性双组份聚氨酯木器漆及其制备方法)，CN200510101108.0(双组份高固含量水性聚氨酯及其制备方法与应用)，CN200410000762.8(一种水性双组分聚氨酯涂料及其制备方法)，CN200410042723.4(一种有机硅改性水性双组分聚氨酯涂料及其制备方法)。而研究制备有色涂料的配方和性能方面却鲜有报道。水性聚氨酯清漆用途有限，仅用在木器方面，而在建筑涂料和工业设施维护市场，需要大量的有色涂料。目前溶剂型丙烯酸聚氨酯有色涂料在该领域占有大量的市场份额，由于国家环保法规的实施，要求降低挥发性有机化合物，减少对大气和环境的污染，因此用水性色漆取代溶剂型色漆势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法。

本发明的基本原理是：将水、分散剂、消泡剂、润湿剂，与颜料和填料研磨后，与成膜树脂、成膜助剂、杀菌剂、防闪锈剂、增稠剂混合后得到水性含羟基组分，再与亲水改性多异氰酸酯混合后，由于羟基和异氰酸酯基团的反应为主要的反应，而水与异氰酸酯基团的反应为次要反应，得到水性双组分聚氨酯有色涂料。

本发明具体内容为：

1.水性双组分聚氨酯有色涂料其组成为：水5～15份、分散剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、润湿剂0.1～0.3份、颜料3～25份、填料0～50份、成膜树脂10～80份、成膜助剂0～5份、杀菌剂0.1～0.3份、防闪锈剂0.1～0.3份、增稠剂0.5～2份、亲水改性多异氰酸酯1～20份。

2.水性双组分聚氨酯有色涂料的制备方法为：将水、分散剂、消泡剂、润湿剂、颜料、填料搅拌后用砂磨机、球磨机或高速分散机分散均匀后加入成膜树脂、成膜助剂、杀菌剂、防闪锈剂、增稠剂，所得产物为组分A；亲水改性多异氰酸酯为组分B，使用时将组分A和组分B混合均匀即可。

上述成膜树脂为羟基丙烯酸酯乳液、水性丙烯酸酯分散体、水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸聚氨酯分散体中的一种或几种混合物。

上述颜料为钛白粉、立德粉、氧化锌、碳黑、铁红、甲苯胺红、大红粉、铁黄、铁黑、中黄、华兰、酞青蓝、酞青绿、铝粉、铜粉、颜料浆中的一种或几种。

上述填料为碳酸钙、滑石粉、重晶石、硫酸钙、云母粉、高岭土、硅灰石粉、锌粉、磷酸锌、铁钛粉、偏硼酸钡中的一种或几种。

与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明不使用有机溶剂，减少了对人体和环境的污染；

2、本发明可以制得有色底漆、有色中间漆和有色面漆，可以用在木器、金属、水泥等表面；

3、本发明有色涂料性能可以达到溶剂型双组分聚氨酯涂料性能；

4、本发明使用常规的涂料生产设备，不需添加新的生产设备。

5、本发明使用常规涂料生产原料，不需对原料进行特殊处理。

具体实施方式

实施例1

将水13份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、润湿剂0.3份、铁红颜料8份、铁钛粉7份、滑石粉8份、硫酸钡12份搅拌均匀后在砂磨机中研磨至细度在60μm以下时，加入水性聚氨酯分散体45.3份、成膜助剂乙二醇丁醚醋酸酯5份、杀菌剂0.1份、防闪锈剂0.1份、增稠剂0.5份搅拌均匀后得到100份组分A，使用时加入亲水改性多异氰酸酯组分B5份。该铁红底漆涂料搅拌均匀后刷板测试其性能如下：表干时间1小时、实干时间18小时h、硬度2H、冲击强度50Kg.cm、附着力100％、柔韧性1mm、光泽42、耐水性14天无变化。

实施例2

将水13份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、润湿剂0.3份、铁红颜料8份、铁钛粉7份、滑石粉8份、硫酸钡12份搅拌均匀后在砂磨机中研磨至细度在60μm以下时，加入水性聚氨酯分散体25.3份、羟基丙烯酸乳液20份、成膜助剂乙二醇丁醚醋酸酯5份、杀菌剂0.1份、防闪锈剂0.1份、增稠剂0.5份搅拌均匀后得到100份组分A，使用时加入亲水改性多异氰酸酯组分B5份。该铁红底漆涂料搅拌均匀后刷板测试其性能如下：表干时间1小时、实干时间18小时、硬度2H、冲击强度50Kg.cm、附着力100％、柔韧性1mm、光泽35、耐水性14天无变化。

实施例3

将水11份、分散剂0.4份、消泡剂0.2份、润湿剂0.1份、钛白粉20.6份搅拌均匀后在砂磨机中研磨至细度在20μm以下时，加入羟基丙烯酸乳液61份、成膜助剂乙二醇丁醚醋酸酯6份、杀菌剂0.1份、防闪锈剂0.1份、增稠剂0.5份搅拌均匀后得到100份组分A，使用时加入亲水改性多异氰酸酯组分B15份。该白色面漆涂料搅拌均匀后刷板测试其性能如下：表干时间1小时、实干时间24小时、硬度2H、冲击强度50Kg.cm、附着力100％、柔韧性1mm、光泽84、耐水性72小时无变化(刷涂在铁红底漆上测试)。

实施例4

将水11份、分散剂0.4份、消泡剂0.2份、润湿剂0.1份、钛白粉18.6份搅拌均匀后在砂磨机中研磨至细度在20μm以下时，加入羟基丙烯酸乳液61份、成膜助剂乙二醇丁醚醋酸酯6份、杀菌剂0.1份、防闪锈剂0.1份、增稠剂0.5份、黑色色浆2份搅拌均匀后得到100份组分A，使用时加入亲水改性多异氰酸酯组分B15份。该灰色面漆涂料搅拌均匀后刷板测试其性能如下：表干时间1小时、实干时间24小时、硬度2H、冲击强度50Kg.cm、附着力100％、柔韧性1mm、光泽85、耐水性72h无变化(刷涂在铁红底漆上测试)。

Claims (5)

1.一种水性双组分聚氨酯有色涂料，其特征在于其组成为：水5～15份、分散剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、润湿剂0.1～0.3份、颜料3～25份、填料0～50份、成膜树脂10～80份、成膜助剂0～5份、杀菌剂0.1～0.3份、防闪锈剂0.1～0.3份、增稠剂0.5～2份、亲水改性多异氰酸酯1～20份。

2.一种权利要求1所述水性双组分聚氨酯有色涂料的制备方法，其特征在于步骤为：将水、分散剂、消泡剂、润湿剂、颜料、填料搅拌后用砂磨机、球磨机或高速分散机分散均匀后加入成膜树脂、成膜助剂、杀菌剂、防闪锈剂、增稠剂，所得产物为组分A；亲水改性多异氰酸酯为组分B，使用时将组分A和组分B混合均匀即可。

3.根据权利要求1或2所述的水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法，其特征在于所述成膜树脂为羟基丙烯酸酯乳液、水性丙烯酸酯分散体、水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸聚氨酯分散体中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1或2所述的水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法，其特征在于所用颜料为钛白粉、立德粉、氧化锌、碳黑、铁红、甲苯胺红、大红粉、铁黄、铁黑、中黄、华兰、酞青蓝、酞青绿、铝粉、铜粉、颜料浆中的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的水性双组分聚氨酯有色涂料及其制备方法，其特征在于所述填料为碳酸钙、滑石粉、重晶石、硫酸钙、云母粉、高岭土、硅灰石粉、锌粉、磷酸锌、铁钛粉、偏硼酸钡中的一种或几种。