一種聚氨酯水性磁漆及其制備方法、應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及真石漆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯水性磁漆及其制備方法、應(yīng)用 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 真石漆主要由高分子聚合物、天然彩石砂及相關(guān)助劑制成，干結(jié)固化后堅硬如石， 看起來像天然真石一樣。真石漆的應(yīng)用非常廣泛，且具有硬度高，良好的耐候性，還具有防 火、耐酸堿、耐污染、無毒、無味等特點?，F(xiàn)有技術(shù)中，真石漆主要彩用天然彩砂，天然彩砂的 大量開采對環(huán)境破壞影響極大，同時批次色差較大，不同的礦成分有區(qū)別，其耐候性等并不 理想。
[0003] 申請?zhí)枮?01310529469. X的專利申請文件公開了一種采用至少兩種顏色相近的 天然石粉制備而成的真石漆，可以平衡各種天然石粉的色差，然而即便是天然石粉，天然石 粉的顏色也易發(fā)生變化，批次色差較大，且由于其平衡調(diào)節(jié)原理，必須采用兩種或兩種顏色 相近的天然石粉，限制性較大，不便于規(guī)模化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的天然彩砂批次色差較大的問題，提供了一種可 染色的聚氨酯水性磁漆及其制備方法，進(jìn)一步針對天然彩砂過度使用的問題，提供一種聚 氨酯水性磁漆的應(yīng)用方法（白砂相對其他彩砂較為富足）。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種聚氨酯水性磁漆，包括以下重量份數(shù)的原料： 聚氨酯乳液 210-230份 羥丙基甲基纖維素 0.1-0.5份 pH調(diào)節(jié)劑 0-0.6份 分散劑 2-6份 潤濕劑 0.1-0.5份 消泡劑 0.5-3.0份 填充料 160-230份 成膜助劑 5-10份 流平劑 0-2.0份 流變劑 0-3.0份 增稠劑 0-4.0份 偶聯(lián)劑 2-6份 水 50-150份 其中，所述填充料包括鈦白粉、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、輕質(zhì)碳酸鈣、硅灰石、石英砂中的 至少兩種。所述pH調(diào)節(jié)劑可以為氨水、AMP-95、氫氧化鈉中的一種。
[0006] 因為聚氨酯乳液有很好的耐磨性，保色性，所以包裹在彩砂表面形成的彩色膜有 極好的耐磨性，防止生產(chǎn)真石漆時，砂子表面相互摩擦造成掉色現(xiàn)象；同時偶聯(lián)劑的加入， 提高了乳液對砂子表面的附著力，在砂子表面形成了耐磨性好，附著力強(qiáng)的漆層;填充料可 以增加漆膜的厚度，增強(qiáng)漆膜的外觀效果，增加漆膜的堅實性、提高漆膜的機(jī)械強(qiáng)度，使本 發(fā)明的水性磁漆具備良好的遮蓋力，有效降低成本。
[0007] 優(yōu)選地，所述分散劑為銨鹽分散劑和鈉鹽分散劑中的至少一種，所述成膜助劑為 丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、十二碳酸酯、丙二醇苯醚、十二酯醇中的至少一種，所述流 變劑為膨潤土、聚氨酯、聚丙烯酸酯的至少一種，所述流平劑為烷基改性有機(jī)硅氧烷、聚氨 酯、聚甲基苯基硅氧烷中的至少一種;所述增稠劑為聚氨酯、聚丙烯酸中的至少一種;所述 消泡劑為礦物油消泡劑、非礦物油消泡劑的至少一種，優(yōu)選地所述礦物油消泡劑與非礦物 油消泡劑的質(zhì)量比為7-8:4-6。
[0008] 優(yōu)選地，一種聚氨酯水性磁漆，包括如下重量份數(shù)的原料： 聚氨酯乳液 210-230份 羥丙基甲基纖維素 0.1-0.5份 AMP-95 0·2-0·6份 銨鹽分散劑 2-6份 非離子型潤濕劑 0.1-0.5份 消泡劑 0.5-3.0份 鈦白粉 20-50份 重質(zhì)碳酸鈣 140-180份 醇酯十二 5-10份 聚氨酯流平劑 0-2.0份 流變劑 0-3.0份 疏水改性丙烯酸增稠劑 0-4.0份 偶聯(lián)劑 2-6份 水 50-150份。
[0009] 更為優(yōu)選地，一種聚氨酯水性磁漆，包括以下重量份數(shù)的原料： 聚氨酯乳液 218份 羥丙基甲基纖維素 0.3份 AMP-95 0·4份 銨鹽分散劑 4.0份 非離子型潤濕劑 0.3份 消泡劑 1.4份 鈦白粉 35份 重質(zhì)碳酸鈣 160份 醇酯十二 7.7份 聚氨酯流平劑 1.0份 流變劑 1.5份 疏水改性丙烯酸增稠劑 2.0份 偶聯(lián)劑 4.0份 水 64份。
[0010]其中，所述聚氨酯乳液為巴德富的3605或歐寶迪的CUR995。
[0011] 其中，所述羥丙基甲基纖維素為瑞泰的10萬粘度HPMC或韓國三星HPMC-40US。
[0012] 羥丙基甲基纖維素(HPMC)是以天然高分子材料纖維素為原料，經(jīng)一系列化學(xué)加工 制得的非離子型纖維素醚。羥丙基甲基纖維素(HPMC)是一種無嗅、無味、無毒的白色粉末， 能溶解于冷水，形成透明的粘稠溶液。具有增稠、粘合、分散、乳化、成膜、懸浮、吸附、膠凝、 表面活性、保持水分和保護(hù)膠體等性能，可使磁漆表層光亮細(xì)滑，不脫粉，改善流平性質(zhì)等。
[0013] 其中，所述分散劑為陶氏CA-2500或阿科瑪?shù)摩?40。
[0014] 陶氏CA-2500是一類新型的疏水改性聚丙烯酸銨鹽分散劑，它可廣泛用于從平光 到高光的純丙、苯丙等乳膠涂料中，特別推薦用于耐水性較高的外墻涂料?？蓡为毷褂?，也 可與聚丙烯酸類分散劑一起復(fù)配使用，可賦予漆膜優(yōu)異的早期耐水性，極佳的著色力和優(yōu) 良的展色性能同時還有助于改善涂膜的早期抗雨痕性。它的疏水特性使其具有類似表面 活性劑的性能，因而具有優(yōu)良的顏料潤濕性。同亞樂順ΤΜ系列流變改性劑一起使用，具有極 好的配伍性。
[0015] 其中，所述潤濕劑為科萊恩的LCN407或陶氏的BD-405。
[0016] 科萊恩的LCN407作為本發(fā)明水性磁漆的潤濕劑，可以提高漆料的展色性，改善涂 料的耐刮擦性能，也可以作為乳化劑改善剪切穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性和電解穩(wěn)定性；陶氏的 BD-405表面活性劑的聚氧乙烯鏈段長，可以為涂料配方提供優(yōu)異的凍融穩(wěn)定性。它的傾點 低，在低溫條件下生產(chǎn)操作性能佳。
[0017] 其中，所述流變劑為陶氏的2020流變劑或阿科瑪?shù)母咛┚郯滨ヮ惲髌皆龀韯?Coapur 2025〇
[0018] 陶氏的2020流變劑為非離子型、無溶劑、疏水改性聚氨酯流變改性劑，能賦予水性 磁漆以優(yōu)良的流動和流平性，光澤展現(xiàn)性、成膜性及高剪粘度;阿科瑪?shù)母咛┚郯滨ヮ惲髌?增稠劑Coapur 2025是一種聚氨酯締合型增稠流變劑，在本發(fā)明的水性配方體系提供嚴(yán)格 牛頓型的流變曲線，改善漆層的豐滿度。
[0019] 其中，所述增稠劑為陶氏的TT-9 3 5或阿科瑪?shù)母咛┍┧犷愒龀韯?Rheotech3800。
[0020] 陶氏的TT-935是非離子聚氨酯型流變改性劑，作為水性涂料的疏水改性堿溶性乳 液型增稠劑，相對于纖維素類增稠劑，能夠改善涂料的流動和流平性，并且降低原材料成 本;阿科瑪?shù)母咛┍┧犷愒龀韯㏑h e〇teCh3800為丙烯酸聚合物分散體，是一種水性丙烯 酸締合型增稠劑，具有超強(qiáng)的中等剪切力粘度，可充分控制水性體系的流平性，確保色漿在 水性配方體系的安全添加，保障涂料的展色性和色彩穩(wěn)定性的同時，其良好的耐水性可以 提高本發(fā)明聚氨酯水性磁漆的抗水能力。
[0021 ]其中，所述偶聯(lián)劑為道康寧的Z-6121或北京澳漢的SC-066。
[0022] 道康寧的Z-6121的主要成分為丙基三甲氧基硅烷，可以有效提高乳液的附著力， 便于后續(xù)的染色處理。
[0023] 本發(fā)明還提供了該種聚氨酯水性磁漆的制備方法，包括如下步驟： (1)混合，按配方量稱取各原料，將水、羥丙基甲基纖維素、流變劑攪拌混合，加入AMP- 95,待羥丙基甲基纖維素充分溶解后，加入潤濕劑、0.15-1.0份重量份數(shù)的消泡劑、分散劑 后攪拌均勻； (2) 分散:往步驟(1)混合后的原料中加入填充料，攪拌混合； (3) 調(diào)漆:將聚氨酯乳液、成膜助劑、0.35-2.0份重量份數(shù)的消泡劑加入步驟(2)分散后 的原料中混合攪拌均勻，加入流平劑、偶聯(lián)劑、增稠劑，攪拌混合，制得粘度為70-100KU的聚 氨酯水性磁漆。
[0024]優(yōu)選地，該種聚氨酯水性磁漆的制備方法，包括如下步驟： (1) 混合:按配方量稱取各原料，將水、羥丙基甲基纖維素、流變劑以400-600r/min的速 度攪拌4-6min混合后，加入AMP-95，待羥丙基甲基纖維素充分溶解后，加入潤濕劑、0.15-1. 〇份重量份數(shù)的消泡劑、分散劑后攪拌均勻； (2) 分散：步驟（1)混合后的原料以500-700r/min的速度攪拌，加入填充料，以1200-1800r/min 的速度攬摔 10_30min; (3) 調(diào)漆:步驟(2)分散后的原料以500-700r/min的速度攪拌，加入聚氨酯乳液、成膜助 劑、0.35-2.0份重量份數(shù)的消泡劑，攪拌5-15min，然后加入流平劑、偶聯(lián)劑、增稠劑，攪拌混 合，制得粘度為70-100KU的聚氨酯水性磁漆。
[0025] 更進(jìn)一步地，還可包括步驟(4)調(diào)色：在步驟（3)調(diào)漆后所述的聚氨酯水性磁漆中 加入水性色漿，攪拌混合。
[0026] 本發(fā)明還提供了一種聚氨酯水性磁漆的應(yīng)用方法:在攪拌機(jī)中加入白砂、聚氨酯 水性磁漆后，開啟攪拌機(jī)攪拌至顏色混合均勻，制得人工彩砂。
[0027]白砂與聚氨酯水性磁漆的混合比例可根據(jù)白砂的目數(shù)調(diào)節(jié)，對于30-50目的白砂， 水性磁漆為白砂重量的2.0%-2.7%，對于50-70目的白砂，水性磁漆為白砂重量的2.7%-3.5%，對于70-90目的白砂，水性磁漆為白砂重量的3.5%-5.0%，優(yōu)選地，采用40/60/80目的 白砂，對應(yīng)的水性磁漆的用量為對應(yīng)白砂重量的2.3%-2.5%/2.8-3.3%/3.8-4.5%。，通過對 白砂質(zhì)量控制、染色水性漆的性能控制，染色砂批次顏色控制更好，綜合色彩穩(wěn)定性、耐候 性都有較好的提升。