双组份水性羟基丙烯酸涂料的制作方法

1.本发明属于水性涂料技术领域，具体涉及一种耐介质性能优异的双组份水性羟基丙烯酸涂料。


背景技术：

2.随着环保要求的日益严格、vocs排放总量的严格限制。相关数据显示，我国每年溶剂型涂料产品vocs排放总量高达400万吨，相当于燃烧2.7亿吨煤的排放量；而将等量溶剂型树脂改为水性涂料后，vocs等有害挥发物的排放量能降低至十几分之一，能够为节能减排作出巨大贡献。因此，我国相继出台了一系列的环境保护法规，涂料行业受到了很大程度的影响，对传统油性涂料带来了巨大的冲击，水性涂料生产技术也得到了快速的发展。
3.此外，随着我国经济的迅速发展，涂料在轨道交通领域的应用市场无疑是巨大的，地铁、高铁、城轨等轨道交通车辆每年用漆大约在4万吨左右，加上施工用的稀释剂，每年排放到大气中的vocs不低于2万吨。轨道交通水性水性聚氨酯面漆涂料的大规模应用能有效降低、避免对环境的污染，实现节能环保、节约资源的效果。
4.中国专利cn112625575a公开了“一种轨道交通水性聚氨酯面漆涂料及其制备方法”，该涂料由基体涂料、异氰酸酯固化剂和去离子水组成，基体涂料的原料组成为水性羟基丙烯酸树脂、润湿分散剂、颜料钛白粉、纳米界面疏水剂mixsperse320、流平剂、消泡剂、去离子水、成膜剂、增稠剂配制而成，固化剂原料由低粘度疏水hdi三聚体与pgda配制而成。
5.但是包括上述专利在内的现有技术中，水性羟丙涂料的性能还有较大的提升空间，尤其在耐酸碱性方面，大部分现有水性涂料只能耐受几天至一周，尚不能完全满足对应领域的应用要求。


技术实现要素：

6.针对上述问题，发明人在大量试验测试中意外地发现，混合特定羟值的两种羟基丙烯酸分散体，能够大幅改善涂料涂膜的耐介质性，特别是耐酸碱性能，其测试结果远优于市面同类产品。
7.本发明采用如下技术方案：
8.双组份水性羟基丙烯酸涂料，包括分散体组份和固化剂组份，所示分散体组份中包含两种分散体：第一羟基丙烯酸分散体和第二羟基丙烯酸分散体；其中，第一羟基丙烯酸分散体的羟值为3.9mgkoh/g，第二羟基丙烯酸分散体的羟值为4.2mgkoh/g。
9.在一些实施方式中，所述第一羟基丙烯酸分散体为富琪森新材料有限公司的aquapac-8240，所述第二羟基丙烯酸分散体为联固新材料科技有限公司的uacryl2136h。
10.在一些实施方式中，所述分散体组份中还包括水性色浆、水性溶剂和水性功能助剂。
11.在一些实施方式中，按重量百分比计，所述分散体组份包括以下原料：
[0012][0013]
在一些实施方式中，按重量百分比计，所述水性色浆由以下原料组分：
[0014][0015][0016]
在一些实施方式中，所述颜料为钛白粉；所述分散剂为包含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
[0017]
在一些实施方式中，所述水性溶剂为醇醚类溶剂，优选为二丙二醇甲醚、二乙二醇单丁醚或两者任意比例的混合。
[0018]
在一些实施方式中，按重量分数计，所述固化剂组份包括以下原料：
[0019]
水可分散异氰酸酯固化剂60％-70％和溶剂30％-40％。
[0020]
在一些实施方式中，所述分散体组份与所述固化剂组份的重量比为(3-3.5):1。
[0021]
本发明的有益效果是：
[0022]
1、通过适配两种羟值不同的羟基丙烯酸分散体，获得耐介质性能远优于同类产品的双组份水性涂料，该涂料涂膜可耐受碱酸侵蚀达一个月以上。
[0023]
2、所需原料来源广泛，生产成本更低，最终的涂料产品具有较高的性价比。
具体实施方式
[0024]
下面结合实施例和对照例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。下述实施例和对照例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径得到的原
料和试剂。
[0025]
水性色浆的制备
[0026]
在搅拌的状态下，将755w分散剂加入色浆用水中，再依次加入色浆消泡剂byk-011和r996钛白粉，加入适量去离子水将粘度调节至70-80ku(斯托默)，以1000-1500r/min的转速分散20-30分钟，之后边加冷却水边加入锆珠研磨，将细度研磨至10μm以下，得到水性色浆。
[0027]
双组份水性羟基丙烯酸涂料实施例与对比例的制备
[0028]
本发明的双组份水性羟基丙烯酸涂料中分散体组份和固化剂组份可按照本领域常规的比例进行调配，具体地，将分散体组份和固化剂组份按照一定的的比例混合，加入去离子水调节至合适的喷涂黏度，喷涂至合适的膜厚(例如40～60μm)即可。闪干10～30min后，50～80℃烘烤30min～2h，或者自干7天。然后室温放置7天，测试漆膜各项性能。
[0029]
涂料实施例和对比例均按照下述步骤进行：
[0030]
(1)分散体组份的制备：
[0031]
s1、按配方将第一羟基丙烯酸分散体和第二羟基丙烯酸分散体加入容器中搅拌，转速设置为300-500r/min，在搅拌状态下加入水性色浆，之后搅拌5-10分钟；
[0032]
s2、在搅拌状态下依次加入水性溶剂、消泡剂、流平剂、润湿剂和增稠剂，再加入ph调节剂将ph调节到7.5-8，最后加入去离子水，得到分散体组份。
[0033]
(2)固化剂组份的制备
[0034]
t1、向容器中先后加入水可分散异氰酸酯固化剂和溶剂pgda，搅拌均匀得到固化剂组份。
[0035]
(3)双组份水性羟基丙烯酸涂料的制备
[0036]
将步骤(1)所制备的分散体组份与步骤(2)所制备的固化剂组份按重量比3.5：1的比例混合，即得到涂料实施例。
[0037]
实施例
[0038]
实施例1-4的组分配比如下表所示，表中数值为重量百分比。
[0039]
[0040][0041]
对比例1
[0042]
该对比例的制备方法与实施例2相同，其组分与实施例2大致相同，区别仅在于，该对比例使用羟值为2.0mgkoh/g的羟基丙烯酸分散体antkote2026代替了第一羟基丙烯酸分散体aquapac-8240。
[0043]
对比例2
[0044]
该对比例的制备方法与实施例2相同，其组分与实施例2大致相同，区别仅在于，该对比例使用羟值为5.0mgkoh/g的羟基丙烯酸分散体xk-555代替了第二羟基丙烯酸分散体uacryl2136h。
[0045]
对比例3
[0046]
该对比例的制备方法与实施例2相同，其组分与实施例2大致相同，区别仅在于，该对比例使用羟值为2.0mgkoh/g的羟基丙烯酸分散体antkote2026代替了第一羟基丙烯酸分散体aquapac-8240；使用羟值为5.0mgkoh/g的羟基丙烯酸分散体xk-555代替了第二羟基丙
烯酸分散体uacryl2136h。
[0047]
漆膜性能测试
[0048]
为了测试涂料性能，从实施例1-4、对比例1-3和市售同类产品中取样，按照轨道交通检测标准(q/crrc j 44-2019)进行测试进行如下处理及测试。
[0049]
样板准备
[0050]
取厚度不大于于0.8mm的冷轧钢板，对其进行打磨处理，使其粗糙度达到至少sa2.5级，再经吹灰、清洗、脱脂、水洗、烘干、冷却等前处理工艺后，涂覆涂料测试例，喷涂完成后应先放置2h，然后在(60
±
2)℃条件下烘烤2h，放置7d后进行性能试验。
[0051]
测试结果如下方两表所示。
[0052][0053]
[0054][0055]
从表中测试结果可以看出，本发明提供的实施例涂膜都具有较优的基础性能，符合相关标准的检测要求，其耐酸碱性能尤为突出，涂料涂膜可耐受碱酸侵蚀达一个月以上。
[0056]
本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。