一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料及其制备方法与流程

文档序号:20682150发布日期:2020-05-08 18:29阅读:605来源:国知局

本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料及其制备方法。



背景技术:

迫于当前环境压力,当前水性涂料研究和应用越来越广泛。水性聚氨酯涂料因具有优异的力学性能、耐化学品性能、高耐候性、高光高丰满装饰性以及与其它树脂相容性好等特点,成为当前涂料行业的研究重点。

水性工业漆常见的施工方式包括喷涂、刷涂、辊涂、淋涂、浸涂等,其中淋涂工艺,是一种利用喷嘴将涂料淋在被涂物上形成涂层的施工方式。淋涂方式的涂料用量少、经济高效且能得到均匀的涂层,常用在大型物件、长管件和结构复杂的物件上,淋涂比喷涂、滚涂、刷涂更有涂布优势。但对于水性双组份聚氨酯涂料,淋涂施工过程中经常会出现浮色发花、痱子、抽坑等漆膜缺陷,造成漆膜光泽度低,外观效果差,尤其在淋涂施工过程中的撞击作用,会加重这些缺陷的产生。



技术实现要素:

针对现有水性双组份聚氨酯涂料在淋涂过程中易出现浮色发花、痱子、抽坑等漆膜缺陷的问题,本发明提供一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料及其制备方法。

为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性聚氨酯分散体45-60%、润湿分散剂0.8-1.2%、消泡剂0.5-1.2%、颜料15-20%、助溶剂4-5.3%、流平剂0.3-0.6%、增稠剂0.2-0.5%和余量的去离子水;

其中,所述润湿分散剂由质量比为3-5:1的含高颜料亲和基团共聚物类分散剂与炔醇类分散剂组成;所述消泡剂由质量比为1:1-1.5的聚硅氧烷类破泡剂与含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物组成;

所述b组分为异氰酸酯固化剂;

所述a组分和所述b组分的质量配比为4-6:1。

相对于现有技术,本发明提供的水性淋涂双组份聚氨酯涂料选择高颜料亲和基团的共聚物类分散剂作为润湿分散剂,同时加入一定比例的炔醇类分散剂,增强了高颜料亲和基团的共聚物中的锚固基团与颜料的吸附能力,使高颜料亲和基团的共聚物中的溶剂化链段充分伸展在成膜物质的聚合结构中,增加颜料分散体系的稳定性,避免因涂料淋涂过程中,因颜料分散不均而出现浮色发花的现象,同时炔醇类类分散剂的加入还可以进一步提高颜料的润湿性能,降低体系粘度,提高涂料制备过程中的研磨效率,使涂料达到理想的分散效果;并可显著提高涂料的板面平整度、颜色均一度和光泽度;

一般情况下,若消泡剂与体系的相容性好,则消泡剂的消泡能力弱,起不到消泡的效果;若消泡剂与体系的相容性差,消泡能力强,但是会造成缩孔、痱子、抽坑或鱼眼等缺陷,甚至在淋涂过程中,会出现断幕的情况;本发明将聚硅氧烷类破泡剂与含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物按特定比例混合作为混合消泡剂,用在水性双组份聚氨酯涂料中,其不但具有与涂料体系相容性好的特点,同时还具备较高的消泡能力,且涂料以淋涂的形式进行施工后,可以完全避免水性双组份聚氨酯涂料出现的缩孔、痱子、抽坑、鱼眼或断幕的情况,使涂料具备优异的施工性能。

其中,含高颜料亲和基团共聚物类分散剂可选择迪高的tego755w;炔醇类分散剂可选择赢创的surfynol104e;聚硅氧烷类破泡剂可选择毕克的byk028;含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物可选择迪高的tegoairex902;异氰酸酯固化剂可选择德国拜耳的bayhydur305。

优选的,所述水性聚氨酯分散体为水性阴离子型聚氨酯分散体,可选择德国拜耳的dispercollu53。

优选的,所述颜料由质量比为8-10:1的钛白粉和炭黑组成。

优选的,所述助溶剂为二丙二醇甲醚。

优选的,所述流平剂由质量比为1-2:1的丙烯酸酯类流平剂和聚醚硅氧烷类流平剂组成。

其中,丙烯酸酯类流平剂可选择毕克的byk3566,聚醚硅氧烷类流平剂可选择埃夫科纳的afcona3587。

上述优选的丙烯酸酯类流平剂和聚醚硅氧烷类流平剂组合作为流平剂,可以进一步增加流平剂与体系相容性,降低漆膜的表面张力,增加淋涂过程中漆膜的流动性,进一步改善板面效果、漆膜光泽度和施工性能,彻底消除漆膜干燥初期由于水及溶剂挥发引起的漆膜缺陷以及漆膜在干燥中后期由于流平动力不足在漆膜板面表面出现橘纹,影响最终的流平效果。

优选的,所述流平剂由质量比为1-2:1的丙烯酸酯类流平剂和炔二醇类流平剂组成。

其中,丙烯酸酯类流平剂可选择毕克的byk3566,炔二醇类流平剂可选择赢创的dynol607。

上述优选的丙烯酸酯类流平剂和炔二醇类流平剂协同作用,可以进一步增加流平剂与体系相容性,降低漆膜的表面张力,增加淋涂过程中漆膜的流动性,进一步改善板面效果、漆膜光泽度和施工性能,彻底消除漆膜干燥初期由于水及溶剂挥发引起的漆膜缺陷以及漆膜在干燥中后期由于流平动力不足在漆膜板面表面出现橘纹,影响最终的流平效果。

优选的,所述增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。

其中,缔合型聚氨酯类增稠剂可选择海明斯的rheolate278

本发明还提供所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法。该制备方法,至少包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、助溶剂、流平剂和颜料混合,1000-1200r/min搅拌10-15min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按4-6:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

相对于现有技术,本发明提供的水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法,制备过程简单、设备要求低、安全环保、无有害气体产生。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性阴离子型聚氨酯分散体45%、润湿分散剂1.2%、消泡剂1.2%、颜料20%、助溶剂4%、流平剂0.6%、增稠剂0.5%和去离子水27.5%;

其中,水性阴离子型聚氨酯分散体为德国拜耳的dispercollu53;润湿分散剂由质量比为3:1的tego755w和surfynol104e组成;所述消泡剂由质量比为1:1的byk028和tegoairex902组成;所述颜料由质量比为9:1的钛白粉和炭黑组成;所述助溶剂为陶氏化学的二丙二醇甲醚;所述流平剂由质量比为1:1的byk3566和afcona3587组成;所述增稠剂为海明斯的rheolate278;

所述b组分为异氰酸酯固化剂,异氰酸酯固化剂使用德国拜耳的bayhydur305;

所述a组分和所述b组分的质量配比为6:1。

所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、二丙二醇甲醚、流平剂和钛白粉混合,1000r/min搅拌10min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按6:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

实施例2

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性阴离子型聚氨酯分散体55%、润湿分散剂1%、消泡剂0.8%、颜料18%、助溶剂4.9%、流平剂0.5%、增稠剂0.3%和去离子水19.5%;

其中,水性阴离子型聚氨酯分散体为德国拜耳的dispercollu53;润湿分散剂由质量比为4:1的tego755w和surfynol104e组成;所述消泡剂由质量比为1:1.2的byk028和tegoairex902组成;所述颜料由质量比为8:1的钛白粉和炭黑组成;所述助溶剂为陶氏化学的二丙二醇甲醚;所述流平剂由质量比为1.5:1的byk3566和afcona3587组成;所述增稠剂为海明斯的rheolate278;

所述b组分为异氰酸酯固化剂,异氰酸酯固化剂使用德国拜耳的bayhydur305;

所述a组分和所述b组分的质量配比为5:1。

所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、二丙二醇甲醚、流平剂和钛白粉混合,1100r/min搅拌12min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按5:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

实施例3

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性阴离子型聚氨酯分散体60%、润湿分散剂0.8%、消泡剂0.5%、颜料15%、助溶剂5.3%、流平剂0.3%、增稠剂0.2%和去离子水17.9%;

其中,水性阴离子型聚氨酯分散体为德国拜耳的dispercollu53;润湿分散剂由质量比为5:1的tego755w和surfynol104e组成;所述消泡剂由质量比为1:1.5的byk028和tegoairex902组成;所述颜料由质量比为10:1的钛白粉和炭黑组成;所述助溶剂为陶氏化学的二丙二醇甲醚;所述流平剂由质量比为2:1的byk3566和afcona3587组成;所述增稠剂为海明斯的rheolate278;

所述b组分为异氰酸酯固化剂,异氰酸酯固化剂使用德国拜耳的bayhydur305;

所述a组分和所述b组分的质量配比为4:1。

所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、二丙二醇甲醚、流平剂和钛白粉混合,1200r/min搅拌15min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按4:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

实施例4

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性阴离子型聚氨酯分散体45%、润湿分散剂1.2%、消泡剂1.2%、颜料20%、助溶剂4%、流平剂0.6%、增稠剂0.5%和去离子水27.5%;

其中,水性阴离子型聚氨酯分散体为德国拜耳的dispercollu53;润湿分散剂由质量比为3:1的tego755w和surfynol104e组成;所述消泡剂由质量比为1:1的byk028和tegoairex902组成;所述颜料由质量比为9:1的钛白粉和炭黑组成;所述助溶剂为陶氏化学的二丙二醇甲醚;所述流平剂由质量比为1:1的byk3566和dynol607组成;所述增稠剂为海明斯的rheolate278;

所述b组分为异氰酸酯固化剂,异氰酸酯固化剂使用德国拜耳的bayhydur305;

所述a组分和所述b组分的质量配比为6:1。

所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、二丙二醇甲醚、流平剂和钛白粉混合,1000r/min搅拌10min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按6:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

实施例5

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性阴离子型聚氨酯分散体55%、润湿分散剂1%、消泡剂0.8%、颜料18%、助溶剂4.9%、流平剂0.5%、增稠剂0.3%和去离子水19.5%;

其中,水性阴离子型聚氨酯分散体为德国拜耳的dispercollu53;润湿分散剂由质量比为4:1的tego755w和surfynol104e组成;所述消泡剂由质量比为1:1.2的byk028和tegoairex902组成;所述颜料由质量比为8:1的钛白粉和炭黑组成;所述助溶剂为陶氏化学的二丙二醇甲醚;所述流平剂由质量比为1.5:1的byk3566和dynol607组成;所述增稠剂为海明斯的rheolate278;

所述b组分为异氰酸酯固化剂,异氰酸酯固化剂使用德国拜耳的bayhydur305;

所述a组分和所述b组分的质量配比为5:1。

所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、二丙二醇甲醚、流平剂和钛白粉混合,1100r/min搅拌12min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按5:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

实施例6

一种水性淋涂双组份聚氨酯涂料,包括a组分和b组分;

所述a组分包括以下质量百分比的组分:

水性阴离子型聚氨酯分散体60%、润湿分散剂0.8%、消泡剂0.5%、颜料15%、助溶剂5.3%、流平剂0.3%、增稠剂0.2%和去离子水17.9%;

其中,水性阴离子型聚氨酯分散体为德国拜耳的dispercollu53;润湿分散剂由质量比为5:1的tego755w和surfynol104e组成;所述消泡剂由质量比为1:1.5的byk028和tegoairex902组成;所述助溶剂为陶氏化学的二丙二醇甲醚;所述流平剂由质量比为2:1的byk3566和dynol607组成;所述增稠剂为海明斯的rheolate278;

所述b组分为异氰酸酯固化剂,异氰酸酯固化剂使用德国拜耳的bayhydur305;

所述a组分和所述b组分的质量配比为4:1。

所述水性淋涂双组份聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:

a、按质量配比,将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、二丙二醇甲醚、流平剂和钛白粉混合,1200r/min搅拌15min,得到分散均匀的浆料;

b、将浆料研磨至细度≤15um;

c、将水性聚氨酯分散体和研磨好的浆料混合均匀,加入增稠剂调整至施工粘度,得到漆浆,备用;

d、施工前将漆浆和异氰酸酯固化剂按4:1的质量比混合均匀得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

对比例1

用深竹的高分子共聚物铵盐分散剂sn-2327代替实施例1中的tego755w,其它组分和制备方法与实施例1相同,得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

对比例2

用埃夫科纳的有机硅类消泡剂afcona2502代替实施例1中的tegoairex902,其它组分和制备方法与实施例1相同,得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

对比例3

用丙烯酸酯byk3566单独作为流平剂,其它组分和制备方法与实施例1相同,得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

对比例4

用dynol607单独作为流平剂,其它组分和制备方法与实施例4相同,得到水性淋涂双组份聚氨酯涂料。

对实施例1-6和对比例1-4中的水性淋涂双组份聚氨酯涂料的各项性能进行检测,检测结果如下表所示:

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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