專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面漆，尤其涉及一種聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的反發(fā)展，塑料作為新型的材料已廣泛替代傳統(tǒng)的材料如木材、鋼鐵，并被應(yīng)用于汽車(chē)、家電、建筑等各行業(yè)。為了美觀和耐用，往往需要使用涂料涂裝。溶劑型涂料需要使用大量的有機(jī)溶劑，因此會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)，溶劑型涂料還存在著運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及使用的安全性問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)家用電器、汽車(chē)工業(yè)、鞋材以及家具的高檔塑料涂裝仍然大量使用溶劑型涂料，僅全國(guó)的家用電器行業(yè)每年需要消耗的塑料用涂料就有大約8000 10000噸，同時(shí)，稀釋劑每年向大氣中排放的有機(jī)溶劑達(dá)15000 20000噸，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和人身健康傷害。與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性涂料是以水為分散介質(zhì)，具有不燃、無(wú)毒、不污染環(huán)境、低成本、節(jié)約資源以及能源等優(yōu)點(diǎn)。但是很多的水 性涂料還不能滿足性能的要求，目前需要一種與聚氨酯發(fā)泡材料具有良好的附著力的水性涂料。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆。本發(fā)明的水性面漆對(duì)聚氨酯發(fā)泡材料具有良好的附著力，同時(shí)在透明度、硬度、柔韌性、耐候性、光穩(wěn)定性、抗化學(xué)性、耐水性以及耐溶劑性等各方面均具有優(yōu)異的性能，滿足了聚氨酯發(fā)泡材料對(duì)面漆的應(yīng)用需要。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆，按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體20 45%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5 4% ;羥基丙烯酸乳液40 65%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I
I.5% ；含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 05 O. I % ;聚硅氧烷混合物O. I O. 3% ；伯胺類(lèi)多功能助劑O. 05 O. 2% ; 二氧化硅消光粉O. 5 2 % ；二丙二醇甲醚2 4%;去離子水3 10%;聚乙烯蠟水性分散體I 2% ;聚醚硅氧烷共聚物乳液O. 2 O. 4% ;非離子型的聚氨酯聚合物O. 2 O. 5% ;有機(jī)硅O. 2 O. 5%;
聚硅氧烷-聚醚共聚物O. I O. 3 % ；二月桂酸二丁基錫O. 2 I % ；按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。
優(yōu)選的是，所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆中，按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體30%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5% ;羥基丙烯酸乳液55%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為1.5% ；含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. I % ;聚硅氧烷混合物O. 2% ;伯胺類(lèi)多功能助劑0.2% ;二氧化硅消光粉2%;二丙二醇甲醚4%;去離子水5%;聚乙烯蠟水性分散體I % ；聚醚硅氧烷共聚物乳液O. 4% ;非離子型的聚氨酯聚合物O. 5% ;有機(jī)硅O. 4%;聚硅氧烷-聚醚共聚物0.2%;二月桂酸二丁基錫I % ；優(yōu)選的是，所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆中，所述有機(jī)硅為聚醚改性有機(jī)硅。優(yōu)選的是，所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆中，所述水性固化劑為親水性脂肪
族聚異氰酸酯。本發(fā)明所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆具有以下有益效果(I)本發(fā)明中的水性面漆使用了高羥值的水性含羥基聚丙烯酸酯分散體，確保涂膜具有較高的交聯(lián)密度以及強(qiáng)度，使得漆膜的附著力好，顯著提升了漆膜的硬度、抗刮傷性、耐熱性、耐水性以及耐化學(xué)品性；同時(shí)，主劑中還加入了低羥值高TG的羥基丙烯酸乳液，也使得漆膜對(duì)聚氨酯發(fā)泡材料具有良好的附著力，解決了水性木器漆在聚氨酯發(fā)泡材料上難以附著的問(wèn)題，同時(shí)還使得施工過(guò)程中溶劑釋放性好，干燥快，提高了施工效率。(2)本發(fā)明中的水性面漆使用二月桂酸二丁基錫(10%的DBTL乳液)作為水性催干劑，顯著提高了施工過(guò)程中涂膜的干燥速度(涂膜干燥后即得到漆膜)。(3)本發(fā)明的水性面漆適用于美式涂裝。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
本發(fā)明中的水性面漆的主劑中使用了高羥值的水性含羥基聚丙烯酸酯分散體，其中，羥基的重量含量為3. 5 4%，確保涂膜具有較高的交聯(lián)密度以及強(qiáng)度，使得漆膜的附著力好；同時(shí)，本發(fā)明中還采用低羥值高TG的羥基丙烯酸乳液，其中，羥基的重量含量為I I. 5%，也使得漆膜對(duì)聚氨酯發(fā)泡材料具有良好的附著力，解決了水性木器漆在聚氨酯發(fā)泡材料上難以附著的問(wèn)題。本發(fā)明中水性含羥基聚丙烯酸分散體是2601乳液，重量添加量為20 45%,而輕基丙烯酸乳液為6910乳液,重量添加量為40 65%,上述兩種組分優(yōu)選的添加量分別為30%和55%。本發(fā)明的含顏料親和基團(tuán)高分子嵌段共聚體溶液為BYK190，其與通用顏料均具有良好的相溶性，保證面漆溶液的穩(wěn)定性，重量用量范圍為O. 05 O. 1%。水性面漆的成膜過(guò)程中，需要有各種助劑的作用。本發(fā)明中以聚硅氧烷混合物為水性消泡劑，水性消泡劑為BYK024 ;以伯胺類(lèi)多功能助劑為分散劑，具體為2-氨基-2-甲 基-I-丙醇(AMP95) ;二丙二醇甲醚(MPM)為成膜助劑；水性流平劑使用聚乙烯蠟水性分散體(D-816);脫泡劑使用聚醚硅氧烷共聚物乳液(902W);增稠劑為非離子型聚氨酯聚合物(PUR40);有機(jī)硅也為流平劑，本發(fā)明中所采用的是聚醚改性有機(jī)硅；底材濕潤(rùn)劑為聚硅氧烷-聚醚共聚物；水性催干劑為10%的二月桂酸二丁基錫(DBTL)乳液(LH-10);同時(shí)，本發(fā)明中加入了二氧化硅消光粉。經(jīng)過(guò)各項(xiàng)助劑的作用，使得涂膜在施工過(guò)程中保持平整均勻，具有良好的流平性和涂覆性；同時(shí)保持與聚氨酯發(fā)泡材料底材的良好的附著力，并且在其他各項(xiàng)性能上均可以滿足工藝需要。本發(fā)明所使用的固化劑由水性固化劑和聚甲基丙烯酸酯組成，其中，水性固化劑是2655水性固化劑，也就是基于六亞甲基二異氰酸酯(HDI)的親水性脂肪族聚異氰酸酯。以下給出本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆的制備方法(以下各步驟中各組分按比例加入)步驟一，將水性含羥基聚丙烯酸酯分散體(其中，羥基的重量含量為3. 5 4% )、羥基丙烯酸乳液(羥基的重量含量為I I. 5% )、含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液、聚硅氧烷混合物、伯胺類(lèi)多功能助劑等五種組分加入后在800RPM攪拌混合10分鐘；步驟二、向步驟一所得溶液內(nèi)加入二氧化硅消光粉后，在1200 1500RPM攪拌分散20分鐘，測(cè)試消光粉的粒度小于等于20微米；步驟三、將二丙二醇甲醚和去離子水先預(yù)混，將預(yù)混溶液在1000 1200RPM攪拌中緩慢加入至所述步驟二得到的溶液中，分散20分鐘；步驟四、將聚乙烯蠟水性分散體、聚醚硅氧烷共聚物溶液、非離子型的聚氨酯聚合物、有機(jī)硅以及聚硅氧烷-聚醚共聚物以及10 %的DBTL乳液加入至所述步驟三得到的溶液中，此時(shí)，在800 1000RPM下攪拌，混合時(shí)間為20分鐘。以下給出實(shí)施例，用以對(duì)本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明的技術(shù)方案并不僅限于此。實(shí)施例一按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體40%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5% ;羥基丙烯酸乳液40%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I. 5% ；
含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 05% ;聚硅氧烷混合物O. 3% ;伯胺類(lèi)多功能助劑0.05% ;二氧化硅消光粉2%;二丙二醇甲醚4%;去離子水10%;聚乙烯蠟水性分散體2%; 聚醚硅氧烷共聚物乳液O. 4% ;非離子型的聚氨酯聚合物O. 2% ;有機(jī)娃O. 5% ；聚硅氧烷-聚醚共聚物0.3%;二月桂酸二丁基錫0.2%;按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。實(shí)施例二按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體45%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5 4% ；羥基丙烯酸乳液40%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I I. 5% ;含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 1% ;聚硅氧烷混合物O. 3% ;伯胺類(lèi)多功能助劑0.2% ;二氧化硅消光粉O. 5% ;二丙二醇甲醚2%;去離子水9%;聚乙烯蠟水性分散體I. 5% ;聚醚硅氧烷共聚物乳液O. 4% ;非離子型的聚氨酯聚合物O. 5% ;有機(jī)硅O. 2%;聚硅氧烷-聚醚共聚物0.1%;二月桂酸二丁基錫0.2%;按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。實(shí)施例三按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成
水性含羥基聚丙烯酸酯分散體20%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5 4% ；羥基丙烯酸乳液65%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I I. 5% ;含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 1% ;聚硅氧烷混合物O. 3% ;伯胺類(lèi)多功能助劑O. 1% ;二氧化硅消光粉O. 5% ;二丙二醇甲醚3%;去離子水7%; 聚乙烯蠟水性分散體2 % ；聚醚硅氧烷共聚物乳液O. 2% ;非離子型的聚氨酯聚合物O. 2% ；有機(jī)娃O. 3% ；聚硅氧烷-聚醚共聚物0.3%;二月桂酸二丁基錫I % ；按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。實(shí)施例四按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體30 %，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5 4% ；羥基丙烯酸乳液50%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I 1.5% ;含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 1% ;聚硅氧烷混合物O. 3% ;伯胺類(lèi)多功能助劑0.2% ;二氧化硅消光粉I. 4% ;二丙二醇甲醚4%;去離子水10%;聚乙烯蠟水性分散體2 % ；聚醚硅氧烷共聚物乳液0.3%;非離子型的聚氨酯聚合物O. 3% ;有機(jī)娃O. 4% ；聚硅氧烷-聚醚共聚物0.3%;二月桂酸二丁基錫0.7%;按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%
其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。實(shí)施例五按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體35%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5 4% ；羥基丙烯酸乳液55%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I 1.5% ;含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 05% ;聚硅氧烷混合物0.1%; 伯胺類(lèi)多功能助劑0.05% ;二氧化硅消光粉O. 8% ;二丙二醇甲醚3%;去離子水3%;聚乙烯蠟水性分散體I % ；聚醚硅氧烷共聚物乳液O. 4% ;非離子型的聚氨酯聚合物O. 5% ；有機(jī)硅O. 3%;聚硅氧烷-聚醚共聚物0.1%;二月桂酸二丁基錫0.7%;按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。實(shí)施例六按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成水性含羥基聚丙烯酸酯分散體30%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5% ;羥基丙烯酸乳液55%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為1.5% ；含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液O. 1% ;聚硅氧烷混合物O. 2% ;伯胺類(lèi)多功能助劑0.2% ;二氧化硅消光粉2%;二丙二醇甲醚4%;去離子水5%;聚乙烯蠟水性分散體I % ；聚醚硅氧烷共聚物乳液0.4%;非離子型的聚氨酯聚合物O. 5% ;有機(jī)硅O. 4%;聚硅氧烷-聚醚共聚物0.2%;二月桂酸二丁基錫I % ；
按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成水性固化劑75%;聚甲基丙烯酸酯25%其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。對(duì)上述六個(gè)實(shí)施例的漆膜進(jìn)行性能測(cè)試，各實(shí)施例的漆膜的各項(xiàng)性能見(jiàn)表I。從以下幾個(gè)方面對(duì)漆膜的性能進(jìn)行測(cè)試外觀、膜厚、鉛筆硬度、附著力、耐酸性、耐堿性、耐水性、耐磨性、耐冷熱循環(huán)性、耐候性。漆膜外觀的測(cè)試方法漆膜固化后，目視漆膜表面是否平整均一；膜厚的測(cè)試方法膜厚儀；鉛筆硬度的測(cè)試方法在同一水平面使用各種硬度的鉛筆芯磨平后與被測(cè)物成45°角，用500g力使其形成300mm，查看有無(wú)刮痕和剝落；附著力的測(cè)試方法劃格器在漆膜表面劃格，用3M公司600型號(hào)膠帶貼實(shí)，用力45°方向快速拉起5次；耐酸性的測(cè)試方法在濃度為5%鹽酸液進(jìn)浸泡24h觀察漆膜的狀態(tài)，待恢復(fù)2h后 做劃格試驗(yàn)；耐堿性的測(cè)試方法在濃度為5%氫氧化鈉溶液內(nèi)浸泡24h，觀察漆膜的狀態(tài)，待恢復(fù)2h后做劃格試驗(yàn)；耐水性的測(cè)試方法去離子水在室溫下浸泡48h后，觀察漆膜的狀態(tài)，待恢復(fù)2h后做劃格試驗(yàn)；耐磨性(RCA)的測(cè)試方法固定負(fù)荷175g/cm2，指標(biāo)為100次不露底；耐冷熱循環(huán)性的測(cè)試方法采用溫度與濕度控制箱對(duì)樣品進(jìn)行溫度循環(huán)測(cè)試，從-40°C X2h升至室溫，然后再升至65°C X 2h，再降至室溫，上述過(guò)程循環(huán)10次，然后測(cè)定外觀以及附著力；耐候性的測(cè)試方法采用溫度濕度控制箱調(diào)節(jié)溫度60°C、相對(duì)濕度95%，48h后測(cè)定外觀以及附著力。表I
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆，其特征在干， 按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成 水性含羥基聚丙烯酸酯分散體20 45%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5 4% ； 羥基丙烯酸乳液40 65%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為I I. 5% : 含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液0. 05 0. 1% ; 聚硅氧烷混合物0. I 0. 3% ; 伯胺類(lèi)多功能助劑0. 05 0. 2% ; ニ氧化硅消光粉0. 5 2% ; ニ丙ニ醇甲醚2 4% ; 去離子水3 10% ; 聚こ烯蠟水性分散體I 2% ; 聚醚硅氧烷共聚物乳液0. 2 0. 4% ; 非離子型的聚氨酯聚合物0. 2 0. 5% ; 有機(jī)硅0. 2 0. 5% ; 聚硅氧烷-聚醚共聚物0. I 0. 3% ; 二月桂酸ニ丁基錫0. 2 I % ; 按重量百分比計(jì)，固化劑由以下組分組成 水性固化劑75% ； 聚甲基丙烯酸酯25% 其中，按重量百分比計(jì)，主劑、固化劑和水的比例為7 : I : 2。
2.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆，其特征在干， 按重量百分比計(jì)，主劑由以下組分組成 水性含羥基聚丙烯酸酯分散體30%，其中，水性含羥基聚丙烯酸酯分散體中羥基的重量含量為3. 5% ; 羥基丙烯酸乳液55%，其中，羥基丙烯酸乳液中羥基的重量含量為1.5% ； 含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液0. 1% ； 聚硅氧烷混合物0. 2% ; 伯胺類(lèi)多功能助劑0. 2% ; ニ氧化硅消光粉2% ； ニ丙ニ醇甲醚4% ； 去離子水5% ； 聚こ烯蠟水性分散體1% ； 聚醚硅氧烷共聚物乳液0. 4% ; 非離子型的聚氨酯聚合物0. 5% ; 有機(jī)硅0. 4% ; 聚硅氧烷-聚醚共聚物0. 2% ; 二月桂酸ニ丁基錫1%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆，其特征在于，所述有機(jī)硅為聚醚改性有機(jī)硅。
4.如權(quán)利要求I或2所述的聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆，其特征在于，所述水性固化劑為親水性脂肪族聚異氰酸酷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚氨酯發(fā)泡材料用水性面漆。本發(fā)明的水性面漆使用高羥值的水性含羥基聚丙烯酸酯分散體，涂膜具有較高的交聯(lián)密度以及強(qiáng)度，使得漆膜的附著力好，顯著提升了漆膜的硬度、抗刮傷性、耐熱性、耐水性以及耐化學(xué)品性；同時(shí)，主劑中還加入了低羥值高TG的羥基丙烯酸乳液，也使得漆膜對(duì)聚氨酯發(fā)泡材料具有良好的附著力，解決了水性木器漆在聚氨酯發(fā)泡材料上難以附著的問(wèn)題，同時(shí)還使得施工過(guò)程中溶劑釋放性好，干燥快，提高了施工效率。本發(fā)明的水性面漆使用二月桂酸二丁基錫(10％的DBTL乳液)作為水性催干劑，顯著提高了施工過(guò)程中涂膜的干燥速度本發(fā)明的水性面漆適用于美式涂裝。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102775868SQ20121027891
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者楊興泉 申請(qǐng)人:昆山市萬(wàn)勝化工有限公司