一种适用于多种底材的水性防护涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适用于多种底材的水性防护涂料及其制备方法，属于涂层防护领 域。
【背景技术】
[0002] 在经济高速发展的今天，绿色环保、高效率、多用途的涂料产品是人们追求的目 标。然而，要做到同一种涂料产品同时达到上述要求，在技术上的难度是可想而知的。首先， 随着环保意识的增强和环保法规的健全，传统溶剂型涂料由于含挥发性有机化合物（VOC) 以及有害空气污染物（HAP)，应用上愈来愈受到限制，水性涂料由于其具有的环保性受到 人们越来越多的关注。因此，世界各国对涂料的要求越来越严，特别是限制涂料中有机挥发 物含量的指标日益严格。水性防护涂料已经成为了低污染涂料发展方向。其次，开发一种 涂料能在多种底材上应用，符合当今涂料发展的趋势，也为下游涂料应用企业提供了方便。
[0003] 现阶段，玻璃钢材料、聚碳酸酯材料等非金属材料被广泛应用，但是这类聚合物材 料在使用过程中会经受各种外界环境因素的侵蚀，如热、光照、臭氧，从而产生解聚、老化等 现象，使聚合物的性能下降，以至于最后丧失使用价值。针对这一缺点，可以采用在其表面 涂装防护涂料进行保护，这是防护基材老化、表面擦伤的较为经济且主要的方法。由于水性 涂料的技术瓶颈，普通的水性涂料与传统的溶剂型防护涂料相比，虽然低污染，但是漆膜性 能相对溶剂型防护涂料不稳定，漆膜性能也比溶剂型涂料差。同时，针对铝合金、钢铁表面、 非金属高分子材料等不同底材，水性防护涂料对其的附着力都不尽相同，普通的水性涂料 尤其是在错合金表面、非金属表面的附着力不佳，玻璃钢底材或者是聚碳酸酯底材的表面 张力低，表面呈惰性，不利于涂层附着。这就要求针对不同底材，开发一种能同时满足在多 种不同底材上有良好附着力且性能优良的水性防护涂料。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是提供一种适用于多种底材的水性防护涂料及制备方法，该涂料选用 改性多羟基树脂作为基体树脂，然后，用亲水性聚异氰酸酯与基体树脂进行反应而得到。该 涂料既能涂覆在钢铁、错合金等金属材料表面进行防护，也可涂覆在玻璃钢材料表面、聚碳 酸酯等非金属材料表面进行防护。该涂料具有优良的附着力、耐磨性、耐盐雾性、耐人工老 化性能和耐湿热性能。
[0005] 本发明是这样实现的，一种适用于多种底材的水性防护涂料，其特点在于该涂料 包括甲组份和乙组份两个组份；
[0006] 甲组份按照重量百分比计包括下列组分：
[0007]
[0008] 甲组份中所述的多羟基树脂选自拜耳公司（bayer)的BayhydrolA145、Acure 141或氰特化工有限公司（Cytec)的MACRYNALTMVSM6299中的一种或几种；所述的助剂I 选自德国毕克助剂公司（Byk)的BYK-190、BYK-333、或BYK-024中的一种或几种；
[0009] 乙组份按重量百分比计包括下列组分：
[0010]
[0011] 乙组份中所述的亲水性聚异氰酸酯选自拜耳公司（Bayer)的Bayhydur304或者 BayhydurXP2655中的一种或几种；所述的的助剂II选自路博润特种化工（上海）有限公 司的2120助剂；所述的的溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
[0012] 本发明中的甲组份中所述的述的颜、填料选自钛白粉、滑石粉、云母粉中的一种或 几种。
[0013] 本发明涂料使用时，该涂料的甲组份与乙组份的质量配比是5 : 1~12 : 1。
[0014] 本发明所述的水性防护涂料的制备方法，包括下列步骤：
[0015] (1)生产前必须严格清洗设备；
[0016] (2)按照甲组份所述的配比称量，在蒸馏水中加入助剂I混合均匀，在500~700 转/min的转速下，加入颜、填料后，经900~1100转/min，高速分散15~25min后，使用砂 磨机砂磨至规定细度< 25ym后，然后加入多羟基树脂，经700~900转/min，分散25~ 35min后，调节粘度至500~3000cp.s为合格，该粘度用布氏粘度计测量，在容器中搅拌均 匀无结块现象；以80目筛过滤包装为甲组份；
[0017] (3)按照乙组份所述的配比称量，在亲水性异氰酸酯中加入助剂II、溶剂，经过 500~700转/min，分散15~25min后，调节粘度至40~90s为合格，该粘度用涂四杯粘 度计测量，在容器中搅拌均匀无结块现象；以80目筛过滤包装为乙组份；
[0018] (4)使用时按照甲组份与乙组份的质量比为5:1~12:1，混合搅拌均匀。
[0019] 本发明所述的水性防护涂料的应用，其特点在于：使用时，按照甲组份与乙组份的 质量比为5:1~12:1混合搅拌均匀，用于钢材表面，铝合金底材表面、玻璃钢底材表面、聚 碳酸酯底材表面的涂装。
[0020] 本发明与现有技术相比有如下优点：
[0021] 1、本发明的水性防护涂料涂覆在普通的经表面处理的钢材表面，防腐性能优良。
[0022] 2、本发明的水性防护涂料涂覆在铝合金表面，具有良好的附着力，同时，具有优良 的防腐蚀性能。
[0023] 3、本发明的水性防护涂料涂装在玻璃钢材料、聚碳酸酯等非金属材料表面，附着 力良好，防腐性能优良
[0024] 4、本发明的水性防护涂料既能涂装在钢铁、铝材等金属材料表面进行防护，也可 涂装在玻璃钢材料表面、聚碳酸酯材料表面进行防护，涂装在上述材料表面后，经测试，涂 膜具有优良的附着力、耐磨性、耐盐雾性、耐人工老化性能和耐湿热性能。技术效果是明显 的，这有别于以往普通的水性涂料。
[0025] 5、本发明的水性防护涂料，工艺简单方便、节约能源、成本低；VOC低，属于安全、 健康、环保广品。
[0026] 6、本发明的水性防护涂料储存稳定性好，应用范围宽广。
【具体实施方式】
[0027] 为了更好地实施本发明，现举出如下实例对本发明做进一步的说明。但本发明的 保护范围决不局限于实施例。
[0028] 以下实施例中所用的原材料：
[0029]
[0030] 钛白粉、滑石粉、云母粉、丙二醇甲醚醋酸酯、蒸馏水
[0031] 实施例1
[0032] -种适用于多种底材的水性防护涂料及其制备方法，该方法包括下列步骤：
[0033] (1)生产前必须严格清洗设备；
[0034] (2)按照所述的甲组份配比称量，在17. 6kg蒸馏水水中加入2kgBYK-190、0. 2kg BYK-333和0.IkgBYK-024混合均匀，在600转/min的转速下，依次加入钛白粉15kg、云 母粉5kg后，经1000转/min，高速分散20min后，使用砂磨机砂磨至规定细度< 25ym后， 然后加入 60kg多羟基树脂BayhydrolA145 和 0.IkgBYK-024,经 800 转 /min，分散 30min 后，调节粘度至500~3000cp.s为合格，以80目筛过滤包装为甲组份。
[0035] (3)依照所述的乙组份配比称量，在83kg亲水性聚异氰酸酯Bayhydur304中加入 15. 8kg份丙二醇甲醚醋酸酯、I. 2kgLubrizol2120,经过600转/min，分散20min钟后，调 节粘度至40~90s，为合格，以80目筛过滤包装为乙组份。
[0036] (4)使用时按照甲组份比乙组份的重量比为5:1混合搅拌均匀，在3小时内使用 完。
[0037] (5)该涂料涂装在经表面处理的钢材表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力 1级，耐磨性：32mg(500g/1000转，CS-10)，耐盐雾性：1000h，耐人工老化：1200h，耐湿热：IOOOh，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂、无粉化。
[0038] 实施例2
[0039] -种适用于多种底材的水性防护涂料及其制备方法，该方法包括下列步骤：
[0040] (1)生产前必须严格清洗设备；
[0041] (2)按照所述的甲组份配比称量，在，7. 6kg水中加入4kgBYK-190,0?2kg BYK-333和0.IkgBYK-024混合均匀，在600转/分的转速下，依次加入钛白粉25kg、