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CN111087906B - 一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆及其制备方法 - Google Patents

一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆及其制备方法 Download PDF

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CN111087906B CN201911263021.1A CN201911263021A CN111087906B CN 111087906 B CN111087906 B CN 111087906B CN 201911263021 A CN201911263021 A CN 201911263021A CN 111087906 B CN111087906 B CN 111087906B
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Abstract

本发明公开了一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆及其制备方法。这种水性双组分聚氨酯漆，包括A组分和B组分；其中，A组分和B组分的质量比为(6.4～9.6)：1；A组分包括以下的组分：水性羟基丙烯酸分散体，润湿分散剂，消泡剂，pH调节剂，助溶剂，颜填料，流平剂，增稠剂，附着力促进剂，水；润湿分散剂为含有颜料亲和基团的嵌段共聚物水溶液；附着力促进剂含有能与水性羟基丙烯酸分散体中羟基和/或羧基发生反应的活性基团；B组分为水性异氰酸酯固化剂。同时也公开了这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆的制备方法。本发明公开的水性聚氨酯涂料具有对镀锌板附着力好、耐黄变、耐老化突出、耐水性能优异的特点。

Description

一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆及其制备方法。
背景技术
镀锌板作为一种强度和柔韧性都较好的板材，广泛应用在活动板房，住人箱等领域。由于镀锌板本身有镀锌层，其防腐蚀性能较好，但是住人箱，活动板房出于美观一般都需要喷涂一层涂料，该涂层需要对镀锌层有较好的附着力，优异的耐候性以及一定的耐水性。其中涂层对镀锌层的附着力，特别是涂层泡水后的附着力尤为关键，附着力的缺失导致涂层容易脱落，直接影响板房的使用寿命。
镀锌板、铝板和玻璃等材料为难附着材料，通常需要使用附着力促进剂来提升涂膜在此类基材上的附着效果。环氧硅烷偶联剂作为一种常见的附着力促进剂被广泛使用在涂料领域，尤其是传统油性涂料中(如CN104559727A)。但是，硅烷偶联剂由于其水解性较难在水性涂料中应用。目前，镀锌板材涂膜还存在附着力差，耐候性欠佳的问题。如何开发一种可以适用于镀锌板这类难附着材料的涂料，满足无底漆低防腐要求领域的需要，成为行内工作者亟需克服的技术难题。
发明内容
为了克服目前镀锌板材涂膜附着力差、耐候性差的问题，本发明的目的之一在于提供一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，本发明的目的之二在于提供这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆的制备方法。
为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明提供了一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，这种水性双组分聚氨酯漆包括A组分和B组分；其中，A组分和B组分的质量比为(6.4～9.6)：1；
A组分包括以下质量份的组分：水性羟基丙烯酸分散体45～65份，润湿分散剂0.5～1份，消泡剂0.5～2份，pH调节剂0.3～2份，助溶剂5～8份，颜填料15～30份，流平剂0.5～3份，增稠剂0.5～4份，附着力促进剂1～3份，水5～20份；
润湿分散剂为含有颜料亲和基团的共聚物水溶液；
附着力促进剂含有能与水性羟基丙烯酸分散体中羟基和/或羧基发生反应的活性基团；
B组分为水性异氰酸酯固化剂。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，A组分和B组分的质量比为(6.8～8.8)：1。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，A组分包括以下质量份的组分：水性羟基丙烯酸分散体46～58份，润湿分散剂0.7～0.9份，消泡剂0.8～1.2份，pH调节剂0.4～0.6份，助溶剂5～8份，颜填料20～25份，流平剂0.8～1.2份，增稠剂0.8～1份，附着力促进剂1.4～1.6份，水6～18份。
这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，水性羟基丙烯酸分散体可以是任选的市售产品。在本发明一些优选的具体实施方式中，水性羟基丙烯酸分散体选用万华的Antkote 2035羟基丙烯酸分散体。
这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，润湿分散剂具有润湿、分散颜料和填料的作用。使用含有颜料亲和基团的共聚物水溶液作为润湿分散剂，可以过空间位阻原理阻止颜填料团聚，从而达到分散的目的。优选的，润湿分散剂选自迪高750w、迪高760w、BYK-191、BYK-192中的至少一种。在本发明一些优选的具体实施方式中，润湿分散剂选用迪高750w。本发明选用的润湿分散剂本身耐水性优异，对漆膜耐水性影响较少，并且可用于树脂共研磨，通过共研磨的工艺，进一步减少润湿分散剂用量，提高涂料耐水性能。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，消泡剂包括矿物质油改性共聚物消泡剂和有机类水基消泡剂。矿物质油改性共聚物消泡剂可选用WEELMAN F3111；有机类水基消泡剂可选用美国空气化学MD-20、DF-75中的至少一种。
优选的，消泡剂中，矿物质油改性共聚物消泡剂和有机类水基消泡剂的质量比为(0.8～1.2)：1；进一步优选的，矿物质油改性共聚物消泡剂和有机类水基消泡剂的质量比为1:1。
这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，pH调节剂可以是市售的任意一种pH调节剂。在本发明一些优选的具体实施方式中，pH调节剂选用陶氏AMP-95。AMP-95是一种含有2-氨基-2-甲基-1-丙醇质量百分比≥95％的无色透明液体，其稳定性好，不易黄变，同时毒性小。本发明中，使用pH调节剂调节至物料的pH到8以上即可。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，助溶剂为醇醚；进一步优选的，助溶剂选自二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的至少一种；再进一步优选的，助溶剂为二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中任意一种或其组合物；更进一步优选的，助溶剂为二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚以质量比(1～3)：1组成的混合物。本发明选用的助溶剂挥发速率慢，无毒低味，对树脂有较好的溶解性，有助于漆膜改善流平性能，调节漆膜干燥速率，提高漆膜光泽度。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，颜填料为金红石型钛白粉和高光硫酸钡的混合物；进一步优选的，颜填料为金红石型钛白粉和高光硫酸钡按质量比(1.5～4)：1组成的混合物。本发明的颜填料优选金红石型钛白粉和高光硫酸钡，其具有优异的耐候性，同时，高光硫酸钡与钛白粉有协同作用，可以提高遮盖效率。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，流平剂为有机硅双生结构表面活性剂；进一步优选的，流平剂选自迪高4000、迪高4100、迪高4200中的至少一种。在本发明一些优选的具体实施方式中，流平剂选用迪高4100。本发明选用的流平剂在润湿流平和稳泡之间有较好的平衡，可以在润湿底材，抗缩孔同时促进漆膜流动，有助于漆膜在镀锌层或者类似基材上的铺展流平。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂；进一步优选的，增稠剂为非离子型聚氨酯缔合型增稠剂。非离子型聚氨酯缔合型增稠剂有较好的耐水性，在提供增稠效果的同时不影响漆膜耐水性能。在本发明一些优选的具体实施方式中，非离子型聚氨酯缔合型增稠剂选用Borchi Gel 0620。Borchi Gel 0620聚氨酯增稠剂是由脂肪族异氰酸酯制成，不会造成漆膜黄变和粉化，不影响漆膜耐候性。Borchi Gel 0620这种型号的聚氨酯增稠剂能够提供假塑性流动行为，可以改善涂料在低剪切下的流变性能，提高抗流挂性，防沉性。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，附着力促进剂为环氧硅烷偶联剂。环氧硅烷偶联剂是一种含有活性基团的环氧硅烷低聚物，一方面，硅烷单体趋于迁移到基材表面，与基材形成良好附着，另一方面，硅烷中的活性基团能与涂料中的聚合物发生反应形成牢固的化学键，通过化学键将基材和涂膜连接起来，从而提高涂膜的附着力、强度、耐划伤，耐久性。在本发明一些优选的具体实施方式中，附着力促进剂选用迈图MP 200环氧硅烷低聚物。迈图MP 200中含有环氧基团，可与羟基丙烯酸树脂中的羟基、羧基发生化学反应，迈图MP 200中含有羟基，可与异氰酸酯固化剂发生交联反应，这些化学反应确保了附着力促进剂迈图MP 200与涂料中的聚合物形成牢固化学键，从而提升涂膜的附着力，耐久性等性能。因此，本发明选用的附着力促进剂可以使涂膜在镀锌板上有优异的附着力和良好的耐久性。
优选的，这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，水为去离子水。
这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆中，水性异氰酸酯固化剂中的异氰酸根与水性羟基丙烯酸分散体中的羟基可以发生化学反应，形成交联点，提高漆膜致密性。优选的，水性异氰酸酯固化剂为水分散型脂肪族聚异氰酸酯三聚体。在本发明一些优选的具体实施方式中，水性异氰酸酯固化剂选用日本旭化成的WL72-100，WL72-100是一种基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的水分散型脂肪族聚异氰酸酯，黏度较低，不需要溶剂稀释即可搅拌分散于涂料中，可大幅降低涂料VOC，而且不含易黄变基团，耐候性优异，可提高涂膜的致密性和耐候性。
本发明还提供了上述这种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆的制备方法。
一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a：按照上述的组成称取原料；将润湿分散剂、部分消泡剂、pH调节剂、助溶剂、颜填料、40wt％～50wt％用量的水性羟基丙烯酸分散体、40wt％～70wt％用量的水混合，搅拌分散，研磨，得到细度≤25μm的浆料；
步骤b：将浆料与流平剂、附着力促进剂、剩余的水性羟基丙烯酸分散体、剩余的消泡剂、剩余的水混合，搅拌分散，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70KU～80KU，得到A组分；
步骤c：称取水性异氰酸酯固化剂，得到B组分；
步骤d：将A、B组分按配比混合，得到用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆。
优选的，这种制备方法的步骤a)中，混合，搅拌分散的具体操作是：先在400r/min～700r/min下混合，然后再在1000r/min～1500r/min下分散10min～20min。
优选的，这种制备方法的步骤a)中，水性羟基丙烯酸分散体的用量为水性羟基丙烯酸分散体中用量的50wt％。
优选的，这种制备方法的步骤a)中，消泡剂的用量为消泡剂总用量的40wt％～60wt％；进一步优选的，这种制备方法的步骤a)中，消泡剂的用量为消泡剂总用量的50wt％。
优选的，这种制备方法中，步骤a)所加入的消泡剂为矿物质油改性共聚物消泡剂，步骤b)所加入的消泡剂为有机类水基消泡剂。步骤a)为打浆阶段，需要高速分散，较容易出现气泡，因此选用消泡能力较强的矿物质油改性共聚物消泡剂。而步骤b)为调漆阶段，情况相反。
优选的，这种制备方法的步骤b)中，搅拌分散是在300r/min～600r/min下搅拌5min～10min。
本发明的有益效果是：
本发明公开的水性聚氨酯涂料具有对镀锌板附着力好、耐黄变、耐老化突出、耐水性能优异的特点。
具体而言，与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本发明附着力促进剂选用环氧硅烷低聚物偶联剂，硅烷与基材形成良好附着，环氧等活性基团与涂料中的聚合物反应形成化学键，从而使涂膜与镀锌层等难附着基材形成良好附着力，实施例中涂膜与镀锌板附着力最高可达5.5MPa。
2、本发明润湿分散剂选用含颜料亲和基团的共聚物水溶液。涂料润湿分散剂一般为一段亲颜料另一端亲水的表面活性剂，颜料亲和端粘附在颜料颗粒表面，亲水端伸入水中，从而达到颜料在水中稳定分散的效果。该类型润湿分散剂亲水部分为高分子聚合物链段中的亲水基团，相对于传统钠盐、铵盐分散剂具有较好的耐水性，因而可提升涂膜的耐水性能。
3、本发明在工艺上采用树脂共研磨的方式，进一步减少润湿分散剂用量，提升涂膜耐水性能。本发明选用的羟基丙烯酸分散体可参与颜填料研磨。由于树脂对颜填料也有包裹作用，可以替代部分润湿分散剂，因而可以替代部分润湿分散剂，实现在镀锌板上没有底涂漆膜耐水性能依然良好的效果。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。
实施例1
本例一种水性双组分聚氨酯涂料，包含A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为8：1，A组分和B组分的组成分别如下：
A组分，按质量份计包括以下组分：水性羟基丙烯酸分散体53份，润湿分散剂0.8份，消泡剂1份，pH调节剂0.5份，助溶剂6份，颜填料25份，流平剂1份，增稠剂1份，附着力促进剂1.5份和去离子水10份；
B组分为水性异氰酸酯固化剂。
所用的原料说明如下：
水性羟基丙烯酸分散体：烟台万华集团股份有限公司的Antkote 2035羟基丙烯酸分散体；
固化剂：日本旭化成的WL72-100；
润湿分散剂：迪高750w润湿分散剂；
消泡剂：包括消泡剂1和消泡剂2，消泡剂1为WEELMAN F3111，消泡剂2为美国空气化学MD-20，两者质量比为1:1；
pH调节剂：美国陶氏AMP-95；
助溶剂：二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚，质量比为1:1；
颜填料：杜邦R-706钛白粉和高光硫酸钡，质量比3:2；
流平剂：迪高TEGO-4100；
增稠剂：Borchi Gel 0620聚氨酯增稠剂；
附着力促进剂：迈图MP 200。
本例这种双组分水性聚氨酯涂料的制备步骤如下：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，50wt％设计配比量的水性羟基丙烯酸分散体，依次加入到70wt％设计配比量的去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨，得到细度≤25μm的浆料，测得浆料pH为8.2；
步骤b，在400r/min的搅拌速率下，将剩余的水性羟基丙烯酸分散体，剩余的去离子水，消泡剂2，流平剂，附着力促进剂，依次加入步骤a所得的浆料中，继续搅拌10min，分散均匀，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70-80KU，得A组分；
步骤c，称取相应的异氰酸酯固化剂，得B组分；
步骤d，将A、B组分按照比例混合均匀，得水性双组分聚氨酯涂料。
实施例2
本例一种水性双组分聚氨酯涂料，包含A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为8.2：1，A组分和B组分的组成分别如下：
A组分，按质量份计包括以下组分：水性羟基丙烯酸分散体58份，润湿分散剂0.8份，消泡剂1份，pH调节剂0.5份，助溶剂5份，颜填料25份，流平剂1份，增稠剂0.8份，附着力促进剂1.5份和去离子水6份。
B组分为水性异氰酸酯固化剂。
所用的原料说明如下：
水性羟基丙烯酸分散体：烟台万华集团股份有限公司的Antkote 2035羟基丙烯酸分散体；
固化剂：日本旭化成的WL72-100；
润湿分散剂：迪高750w润湿分散剂；
消泡剂：包括消泡剂1和消泡剂2，消泡剂1为WEELMAN F3111，消泡剂2为美国空气化学MD-20，两者质量比为1:1；
pH调节剂：美国陶氏AMP-95；
助溶剂：二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚，质量比为1:1；
颜填料：杜邦R-706钛白粉和高光硫酸钡，质量比3:2；
流平剂：迪高TEGO-4100；
增稠剂：Borchi Gel 0620聚氨酯增稠剂；
附着力促进剂：迈图MP 200。
本例这种双组分水性聚氨酯涂料的制备步骤如下：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，50wt％设计配比量的水性羟基丙烯酸分散体，依次加入到60wt％设计配比量的去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨，得到细度≤25μm的浆料，测得浆料pH为8.3；
步骤b，在400r/min的搅拌速率下，将剩余的水性羟基丙烯酸分散体，剩余的去离子水，消泡剂2，流平剂，附着力促进剂，依次加入步骤a所得的浆料中，继续搅拌10min，分散均匀，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70-80KU，得A组分；
步骤c，称取相应的异氰酸酯固化剂，得B组分；
步骤d，将A、B组分按照比例混合均匀，得水性双组分聚氨酯涂料。
实施例3
本例一种水性双组分聚氨酯涂料，包含A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为7：1，A组分和B组分的组成分别如下：
A组分，按质量份计包括以下组分：水性羟基丙烯酸分散体50份，润湿分散剂0.8份，消泡剂1份，pH调节剂0.5份，助溶剂5份，颜填料25份，流平剂1份，增稠剂1份，附着力促进剂1.5份和去离子水14份。
B组分为水性异氰酸酯固化剂。
所用的原料说明如下：
水性羟基丙烯酸分散体：烟台万华集团股份有限公司的Antkote 2035羟基丙烯酸分散体；
固化剂：日本旭化成的WL72-100；
润湿分散剂：迪高750w润湿分散剂；
消泡剂：包括消泡剂1和消泡剂2，消泡剂1为WEELMAN F3111，消泡剂2为美国空气化学MD-20，两者质量比为1:1；
pH调节剂：美国陶氏AMP-95；
助溶剂：二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚，质量比为1:1；
颜填料：杜邦R-706钛白粉和高光硫酸钡，质量比3:2；
流平剂：迪高TEGO-4100；
增稠剂：Borchi Gel 0620聚氨酯增稠剂；
附着力促进剂：迈图MP 200。
本例这种双组分水性聚氨酯涂料的制备步骤如下：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，50wt％设计配比量的水性羟基丙烯酸分散体，依次加入到50wt％设计配比量的去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨，得到细度≤25μm的浆料，测得浆料pH为8.2；
步骤b，在400r/min的搅拌速率下，将剩余的水性羟基丙烯酸分散体，剩余的去离子水，消泡剂2，流平剂，附着力促进剂，依次加入步骤a所得的浆料中，继续搅拌10min，分散均匀，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70-80KU，得A组分；
步骤c，称取相应的异氰酸酯固化剂，得B组分；
步骤d，将A、B组分按照比例混合均匀，得水性双组分聚氨酯涂料。
实施例4
本例一种水性双组分聚氨酯涂料，包含A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为8.8：1，A组分和B组分的组成分别如下：
A组分，按质量份计包括以下组分：水性羟基丙烯酸分散体46份，润湿分散剂0.8份，消泡剂1份，pH调节剂0.5份，助溶剂8份，颜填料20份，流平剂1份，增稠剂1份，附着力促进剂1.5份和去离子水18份。
B组分为水性异氰酸酯固化剂。
所用的原料说明如下：
水性羟基丙烯酸分散体：烟台万华集团股份有限公司的Antkote 2035羟基丙烯酸分散体；
固化剂：日本旭化成的WL72-100；
润湿分散剂：迪高750w润湿分散剂；
消泡剂：包括消泡剂1和消泡剂2，消泡剂1为WEELMAN F3111，消泡剂2为美国空气化学MD-20，两者质量比为1:1；
pH调节剂：美国陶氏AMP-95；
助溶剂：二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚，质量比为1:1；
颜填料：杜邦R-706钛白粉和高光硫酸钡，质量比4:1；
流平剂：迪高TEGO-4100；
增稠剂：Borchi Gel 0620聚氨酯增稠剂；
附着力促进剂：迈图MP 200。
本例这种双组分水性聚氨酯涂料的制备步骤如下：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，50wt％设计配比量的水性羟基丙烯酸分散体，依次加入到40wt％设计配比量的去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨，得到细度≤25μm的浆料，测得浆料pH为8.3；
步骤b，在400r/min的搅拌速率下，将剩余的水性羟基丙烯酸分散体，剩余的去离子水，消泡剂2，流平剂，附着力促进剂，依次加入步骤a所得的浆料中，继续搅拌10min，分散均匀，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70-80KU，得A组分；
步骤c，称取相应的异氰酸酯固化剂，得B组分；
步骤d，将A、B组分按照比例混合均匀，得水性双组分聚氨酯涂料。
实施例5
本例一种水性双组分聚氨酯涂料，包含A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为6.8：1，A组分和B组分的组成分别如下：
A组分，按质量份计包括以下组分：水性羟基丙烯酸分散体55份，润湿分散剂0.8份，消泡剂1份，pH调节剂0.5份，助溶剂6份，颜填料25份，流平剂1份，增稠剂1份，附着力促进剂1.5份和去离子水8份。
B组分为水性异氰酸酯固化剂。
所用的原料说明如下：
水性羟基丙烯酸分散体：烟台万华集团股份有限公司的Antkote 2035羟基丙烯酸分散体；
固化剂：日本旭化成的WL72-100；
润湿分散剂：迪高750w润湿分散剂；
消泡剂：包括消泡剂1和消泡剂2，消泡剂1为WEELMAN F3111，消泡剂2为美国空气化学MD-20，两者质量比为1:1；
pH调节剂：美国陶氏AMP-95；
助溶剂：二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚，质量比为1:1；
颜填料：杜邦R-706钛白粉和高光硫酸钡，质量比3:2；
流平剂：迪高TEGO-4100；
增稠剂：Borchi Gel 0620聚氨酯增稠剂；
附着力促进剂：迈图MP 200。
本例这种双组分水性聚氨酯涂料的制备步骤如下：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，50wt％设计配比量的水性羟基丙烯酸分散体，依次加入到60wt％设计配比量的去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨，得到细度≤25μm的浆料，测得浆料pH为8.2；
步骤b，在400r/min的搅拌速率下，将剩余的水性羟基丙烯酸分散体，剩余的去离子水，消泡剂2，流平剂，附着力促进剂，依次加入步骤a所得的浆料中，继续搅拌10min，分散均匀，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70-80KU，得A组分；
步骤c，称取相应的异氰酸酯固化剂，得B组分；
步骤d，将A、B组分按照比例混合均匀，得水性双组分聚氨酯涂料。
对比例1
将实施例1中的水性双组分聚氨酯涂料中的附着力促进剂去掉，按照和实施例1相同的制备方法制成对比例1样品。
对比例2
本例将实施例1中的水性双组分聚氨酯涂料的配方设计中润湿分散剂用量改为1.6份，将涂料制备工艺中的步骤a改为：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，依次加入到去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨。相同时间，相同研磨速率下，浆料研磨至25μm，用此浆料按照实施例1的配方设计和制备步骤制备对比例2样品。
本例全部的水性羟基丙烯酸分散体在步骤b中添加，其余步骤均与实施例1的相同。
本例没有树脂共研磨，浆料欲研磨到25μm细度，需要增加润湿分散剂的量至1.6份。
对比例3
以市售的水性双组分聚氨酯涂料作为对比例3，市售水性双组分聚氨酯涂料是以水性羟基丙烯酸分散体为主要成膜物质，以基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的亲水改性聚异氰酸酯三聚体为固化剂的双组分聚氨酯涂料。
对比例4
本例按照实施例1中的水性双组分聚氨酯涂料的配方设计，将涂料制备工艺中的步骤a改为：
步骤a，按照上述水性双组分聚氨酯涂料的设计配比称取各组分，在500r/min的搅拌速率下，将称取的润湿分散剂，消泡剂1，pH调节剂，助溶剂，颜填料，依次加入到去离子水中，在1200r/min的速度下高速分散15min，分散均匀后进行研磨。结果发现，在相同时间，相同研磨速率下，本例研磨浆料细度只有50μm。
从本例可以看出，如无树脂共研磨，在原有工艺下，浆料只能研磨至50μm细度。
将实施例1～5和对比例1～3的双组分聚氨酯涂料进行性能测试，测试结果如表1所示。表1中的项目测试方法分别说明如下：
光泽度：GB/T 9754；
铅笔硬度(擦伤)：GB/T 6739；
附着力：GB/T 5210，测试基材为市售镀锌板；
耐水性：GB/T 1733；
耐中性盐雾性：GB/T 1771；
耐人工气候老化：GB/T 1865。
表1聚氨酯涂料测试结果
Figure BDA0002312085650000111
从表1的测试结果可以看出，对比例1的拉开法附着力测试结果为3.1MPa，实施例1-5的拉开法附着力测试结果为5.2～5.5MPa，对比例1的附着力下降超过40％，同时，对比例1的耐水性，耐中性盐雾性能也出现明显下降，这是由于漆膜附着力下降导致的漆膜耐性下降。
实施例1-5耐水性能测试结果为600h，对比例2的耐水性能测试结果为450h，耐水性能大约下降25％，由此可见通过共研磨方式减少润湿分散剂的使用量，可明显提升涂膜耐水性能。镀锌板材由于镀锌层有较好的防腐性能，一般不会使用防腐底漆，直接喷涂面漆提供装饰美观作用，因此面漆本身耐水性能尤其重要。本发明通过共研磨方式减少润湿分散剂使用量，从而提升漆膜本身耐水性能，使其在镀锌板一类基材上有优异的耐性表现。
从以上的测试效果可知，本发明各实施例的水性双组分聚氨酯涂料成膜后在耐水性、附着力、耐中性盐雾性能均优于行业内相似产品，更适合用于镀锌板材等难附着，无底漆的低防腐要求领域。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，其特征在于：包括A组分和B组分；所述A组分和B组分的质量比为(6.4～9.6)：1；
所述A组分包括以下质量份的组分：水性羟基丙烯酸分散体45～65份，润湿分散剂0.5～1份，消泡剂0.5～2份，pH调节剂0.3～2份，助溶剂5～8份，颜填料15～30份，流平剂0.5～3份，增稠剂0.5～4份，附着力促进剂1～3份，水5～20份；
所述润湿分散剂选自迪高750w、迪高760w、BYK-191、BYK-192中的至少一种；
所述附着力促进剂为迈图MP 200环氧硅烷低聚物；
所述颜填料为金红石型钛白粉和高光硫酸钡的混合物；
所述B组分为水性异氰酸酯固化剂；所述水性异氰酸酯固化剂为日本旭化成的WL72-100；所述用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a：按照水性双组分聚氨酯漆所述的组成称取原料；将润湿分散剂、部分消泡剂、pH调节剂、助溶剂、颜填料、40wt％～50wt％用量的水性羟基丙烯酸分散体、40wt％～70wt％用量的水混合，搅拌分散，研磨，得到细度≤25μm的浆料；
步骤b：将浆料与流平剂、附着力促进剂、剩余的水性羟基丙烯酸分散体、剩余的消泡剂、剩余的水混合，搅拌分散，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70KU～80KU，得到A组分；
步骤c：称取水性异氰酸酯固化剂，得到B组分；
步骤d：将A、B组分按配比混合，得到用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆。
2.根据权利要求1所述的一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，其特征在于：所述消泡剂包括矿物质油改性共聚物消泡剂和有机类水基消泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，其特征在于：所述助溶剂为醇醚。
4.根据权利要求1所述的一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，其特征在于：所述流平剂为有机硅双生结构表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆，其特征在于：所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。
6.一种用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a：按照权利要求1～5任一项所述的组成称取原料；将润湿分散剂、部分消泡剂、pH调节剂、助溶剂、颜填料、40wt％～50wt％用量的水性羟基丙烯酸分散体、40wt％～70wt％用量的水混合，搅拌分散，研磨，得到细度≤25μm的浆料；
步骤b：将浆料与流平剂、附着力促进剂、剩余的水性羟基丙烯酸分散体、剩余的消泡剂、剩余的水混合，搅拌分散，加入增稠剂，调节黏度至25℃的斯托默黏度计为70KU～80KU，得到A组分；
步骤c：称取水性异氰酸酯固化剂，得到B组分；
步骤d：将A、B组分按配比混合，得到用于镀锌板材的水性双组分聚氨酯漆。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤a)中，消泡剂的用量为消泡剂总用量的40wt％～60wt％。
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