一种水性可剥离聚氨酯涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种涂料，尤其是涉及一种水性可剥离聚氨酯涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在制造业，服务业等行业中，产品组件必定要经历待加工，存储，运输等环节，在这 其间，组件表面常常由于灰尘，水珠，油污，摩擦等因素而遭到破坏，影响组件的美观，性能 和寿命。使用可剥离膜便可以解决此类问题。水性可剥离涂料，通过喷涂，粉刷，浸涂等方 式，涂布于基材表面，可以有效的阻隔灰尘，潮气，盐雾，酸雨，细菌，摩擦等对表面的物理和 化学侵蚀。对于一些对表面光洁度要求很高的产品，可剥离膜的保护更显得尤为重要。只有 这些表面在生产，加工，运输，存储等中间环节过程中得到了良好的保护，才能在到达最终 消费者手中时，揭去保护膜后，表面依旧靓丽如新。之前使用的可剥离膜涂料多为溶剂型。 相比于溶剂型涂料，水性涂料具有环保安全，便于运输存储，溶剂来源易得等诸多优点。因 此，水性可剥离涂料正受到越来越广泛的应用。
[0003] 专利CN1044613C和专利CN1374355A公开了两种均以聚乙烯醇缩丁醛为成膜成 分的可剥离涂料，且均为溶剂型涂料。这种溶剂型涂料不仅生产，运输，存储成本高昂，而 且使用时也会对生产、操作人员的人身健康构成危害，同时也会严重污染周围环境。随着 国家经济转型升级，大家的环保理念提高，溶剂型涂料的发展空间只会越来越受限制。专利 CN102676033A提供了一种水性可剥离涂料，由0. 2% -2%的有机酯离型剂，0% -15%的水， 0. 05% -2 %的润湿剂，0. 05% -2 %的消泡剂，0 % -2 %的紫外光稳定剂和吸收剂复合物， 0% -15%的无机填料，0. 05% -2%的流变助剂及余量的水性聚氨酯组成。该水性涂料可应 用于复杂和弯曲表面，膜干后易于剥离。但所用的主要成膜成分为聚醚型水性聚氨酯，其价 格要明显高于聚酯型水性聚氨酯。专利CN103360931公开了一种水性聚氨酯30% -70%和 苯丙乳液6% -30%体系的水性可剥离涂料，其成膜耐水性，耐盐水性，剥离强度均表现良 好，但其要喷涂3至4次，后一次喷涂要等前一次喷涂的涂膜实干后才可进行。且喷涂完毕 后，室温放置7天后才进行相关测试，工艺复杂，耗时多，效率低。此外涂膜外观基本为灰白 色半透明或者白色。对于一些电子元器件，如手机、电脑屏幕等要求涂膜后不能影响外观的 领域不适合应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种干燥成膜后具 有易于整张剥离，成膜从透明至不透明可调，剥离强度适中，成膜快的水性可剥离聚氨酯涂 料及其制备方法。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] 一种水性可剥离聚氨酯涂料，采用以下组分及重量份的原料制备得到：
[0007] 水性聚氨酯30-70、硅烷改性聚氨酯低聚物0. 1-20、去离子水20-70、消泡剂 0. 04-1. 6、润湿剂0. 04-1. 6、增稠剂0-1. 6、流平剂0. 04-1. 6、成膜助剂0. 2-5。
[0008] 所述的水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯。
[0009] 优选地，水性聚氨酯选自磺酸型或羧酸型水性聚氨酯中的一种或几种。
[0010] 更加优选地，水性聚氨酯为市售的聚氨酯，例如可以是拜耳公司UH2953/1，烟台万 华公司的 lacper4210 或 lacper4110〇
[0011] 所述的硅烷改性聚氨酯低聚物采用以下方法制备得到：
[0012] 将聚酯多元醇与二异氰酸酯混合搅拌，在60-80°C下，调节转速为300-500rpm，反 应不少于2h，然后加入DMBA丙酮溶液或磺酸型聚酯多元醇，在此期间依体系粘度加入低沸 点有机溶剂如丙酮或乙醇等，继续反应2h，在此温度下加入硅烷，继续搅拌反应不少于4h， 然后降低体系温度至不高于50°C，将转速调至1500-2500rpm，加酸中和剂，并加水分散，维 持高速搅拌30min，将转速降至800rpm，继续搅拌不少于30min，真空抽取溶剂，即得所述娃 烷改性聚氨酯低聚物。
[0013] 所述的聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇脂，聚己二酸己二醇脂，聚己二酸己二醇新 戊二醇脂中的一种，
[0014] 所述的低沸点有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、二氯乙烷或二氯甲烷中的一种或几 种，
[0015] 所述的酸中和剂为三乙胺，乙二胺，氢氧化钠中的一种。
[0016] 聚酯多元醇、二异氰酸酯、DMBA或磺酸型聚酯多元醇的摩尔比为1: (3~ 4) : (1. 5 ~2. 5) 〇
[0017] 硅烷改性聚氨酯低聚物的制备过程中还加入二丁基二月桂酸锡催化剂，催化剂在 IPDI加入物料体系后不少于0. 5h后加入。
[0018] 制备得到的硅烷改性聚氨酯低聚物的分子量为500-50000，
[0019] 优选地，硅烷改性聚氨酯低聚物的分子量为2000-20000。
[0020] 消泡剂为矿物油，聚醚改性有机硅或疏水改性二氧化硅中的一种，
[0021] 润湿剂为市售的牌号为 hydropalat 140、Carbowet DCOl、surfynol 465 或 TegoWet270中的一种或多种，
[0022] 成膜助剂为乙二醇、丙二醇或丙二醇苯醚中的一种或几种。
[0023] 增稠剂和流平剂并无特殊要求，为市售各种增稠剂和流平剂中的一种或几种。
[0024] 水性可剥离聚氨酯涂料的制备方法，按照配方准备原料，向反应釜内加入水性聚 氨酯和去离子水，调节转速至lOOOrpm，然后依次加入硅烷改性聚氨酯低聚物和消泡剂、润 湿剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂，加料完毕后继续搅拌不少于lh，即得到水性可剥离涂料。
[0025] 与现有技术相比，本发明采用硅烷改性聚氨酯低聚物对水性聚氨酯进行改性，硅 烷改性水性聚氨酯因含有氨基甲酸酯键的聚氨酯链段，保证涂料具有优异的成膜性能。同 时硅烷与异氰酸脂基团反应，链接在聚氨酯链段主链上，在成膜时，由于硅烷链段与聚氨酯 链段性质相异，硅烷链段容易排布在膜表面，使涂料具有了易剥离的特性，而且硅烷不会残 留在被涂物表面。
[0026] 制备得到的涂料可以通过喷涂，粉刷，浸润等方式附着于基材表面，形成厚度为 10-200微米的薄膜，能对灰尘，水滴，油污，盐雾等有良好的阻隔效果，并能耐受一定的摩 擦，刮蹭。不需要时，此薄膜可以轻易的整张剥离，在表面无残留。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0028] 实施例1
[0029] 硅烷改性聚氨酯低聚物的制备：
[0030] (I)Ll 的制备：
[0031] 在一升的四口反应釜中，氮气保护下聚己二酸丁二醇脂（羟值：112):25. 0g， IPDI: 18. 3g依次加入反应釜内，调节搅拌至转速450-550rpm，设置加热温度60°C，加入丙 酮81. 3g，反应1小时后，加入催化剂二丁基二月桂酸锡（DBTDL) 10mg，继续搅拌反应2小 时后，加入DMBA (二羟甲基丁酸，7. 4g)丙酮溶液，监测NCO浓度达到预期值时，加入有机硅 Tech-2170 (Mn = 1700泰格助剂）25. 5g，维持此温度继续搅拌大于4小时。降低内温温度至 40°C，加入三乙胺5. lg，调节转速至2000-2500rpm，加水122. 6g分散，维持高速搅拌30min 后，调节转速至500-800rpm，真空抽去溶剂丙酮，得半透明显蓝光乳液L1，通过去离子