一種水性聚氨酯涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性聚氨酯涂料，由以下成分制成：三硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、蓖麻油酸鋅、復(fù)配乳化劑、膨脹蛭石、改性水性聚氨酯、硅鋁酸鈉、鈦酸乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、改性水滑石、活性稀釋劑、消泡劑、去離子水。本發(fā)明涂料綠色無污染，具有表面強度高、耐水性、優(yōu)良的耐腐蝕性，優(yōu)異的耐污染性能以及良好的附著性、潤滑性，硬度高、耐劃傷、耐鹽霧、耐酸堿、光澤度高，固化速度快、成本低、附著好和耐溶劑性優(yōu)異，這些性能主要是通過本發(fā)明中合理的配方和正確的制備工藝獲得的。在相同條件下使用，本發(fā)明涂料形成的涂層的壽命比一般水性聚氨酯涂料形成涂層的壽命要高65%。
【專利說明】
-種水性聚氨醋涂料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及化工領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種水性聚氨醋涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著化工原材料價格的逐日增長，溶劑型涂料的價格成為制約其廣泛應(yīng)用的關(guān) 鍵。相比溶劑型涂料，水性涂料由于其大大降低了有機溶劑的使用量，得到了研究者越來越 多的關(guān)注。然而，在制作水性涂料的過程中往往面臨原材料不容易溶解，硬度低，干燥慢，涂 料光澤不好等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種水性聚氨醋涂料，通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種水性聚氨醋涂料，按重量份計由W下成分制成:Ξ硬脂酸甘油醋10、聚乙二醇20、 藍麻油酸鋒7、復(fù)配乳化劑2、膨脹賠石4、改性水性聚氨醋80、娃侶酸鋼0.5、鐵酸乙醋1、鄰苯 二甲酸二甲醋4、改性水滑石0.5、活性稀釋劑10、消泡劑0.8、去離子水100; 所述活性稀釋劑按重量份計由W下成分制成:活性聚硅氧烷10、丙締酸12、芐基縮水甘 油酸8、辛二酸1、Ξ丙二醇二丙締酸醋3、締丙基甲酪1;其制備方法為將活性聚硅氧烷、丙締 酸、芐基縮水甘油酸、辛二酸、Ξ丙二醇二丙締酸醋、締丙基甲酪在12°C下進行預(yù)混合后，添 加到反應(yīng)蓋中，將溫度緩慢升高至48°C，W10化/min速度攬拌，保持10分鐘后，將溫度升高 至62°C，W85化/min速度攬拌30分鐘，再將溫度降低至室溫，W25化/min速度攬拌10分鐘 后，即可； 所述復(fù)配乳化劑按重量份計由W下成分制成:馬來酸酢單醋硫酸鋼4、丙二醇醋3、十二 烷基橫酸鋼1、醋酸乙締醋2;其制備方法為:將馬來酸酢單醋硫酸鋼、丙二醇醋、十二烷基橫 酸鋼、醋酸乙締醋在8-10°C下均勻混合后，添加到反應(yīng)蓋中，然后將溫度調(diào)節(jié)到32°C，W 10化/min速度攬拌10分鐘，再將溫度調(diào)節(jié)到60°C，W90化/min速度攬拌30分鐘后，冷卻至溫 室后，W32化/mi速度攬拌10分鐘，靜置4小時，即可； 所述消泡劑為有機娃消泡劑與聚酸消泡劑按3:1質(zhì)量比例復(fù)配而成； 所述改性水滑石制備方法為：向水滑石中添加其質(zhì)量1%的高嶺±，混合均勻后，將混合 物添加到質(zhì)量濃度為1.58%的丙Ξ醇溶液中，然后進行研磨45分鐘，過濾，干燥，即可； 所述改性水性聚氨醋由水性聚氨醋和改性劑按100:1的質(zhì)量比例制成，將水性聚氨醋 和改性劑進行共混，共混溫度為124°C，共混時間25min，轉(zhuǎn)速90r/min，自然冷卻至室溫，即 可;所述改性劑按重量份計由W下成分制成：二徑甲基丙酸3、聚酸二醇1、直鏈氨基硅油2; 其制備方法為：將二徑甲基丙酸、聚酸二醇、直鏈氨基硅油依次添加到反應(yīng)蓋中在1.5- 1.75MPa的壓力、55-57Γ下，W45化/min速度間歇攬拌，間歇時間為2分鐘，單次攬拌持續(xù)時 間為6分鐘。
[0004] -種水性聚氨醋涂料的制作方法，包括： 1)將Ξ硬脂酸甘油醋、聚乙二醇、膨脹賠石、改性水性聚氨醋、娃侶酸鋼、鄰苯二甲酸二 甲醋、去離子水進行混合，混合均勻后，添加復(fù)配乳化劑進行復(fù)合乳化，并且加熱至80°C時， 添加經(jīng)過藍麻油酸鋒，混合均勻后，進行W12化/min速度攬拌10分鐘，然后，靜置1小時； 2)在快速分散機中添加1)中的所得原料，15分鐘后，再添加改性水滑石、活性稀釋劑， 將溫度調(diào)節(jié)到42°C，W3(K)r/min轉(zhuǎn)速攬拌，15分鐘后，添加經(jīng)過消泡劑，將溫度調(diào)節(jié)到48°C， W45化/min轉(zhuǎn)速攬拌，再過15分鐘，添加鐵酸乙醋，將溫度調(diào)節(jié)到52°C，W55化/min轉(zhuǎn)速攬 拌15分鐘，冷卻至室溫，再mSOOr/min速度攬拌30分鐘后，靜置即可。
[0005] 本發(fā)明探討了本發(fā)明中的各原材料對溫度的敏感性，光固化膜的熱性能、表面形 貌及物理機械性能;通過添加本發(fā)明配置的活性稀釋劑，能夠使得反應(yīng)熱降低，涂料保存期 延長，有利于加快涂料的固化，提高其力學(xué)強度。研究了添加不同用量活性稀釋劑對涂料體 系的粘度、儲存穩(wěn)定性、固化物力學(xué)性能W及固化速度的都有不同的影響，結(jié)果表明：隨著 本發(fā)明活性稀釋劑添加量的增大，體系的粘度顯著降低，沖擊強度明顯提高，介質(zhì)損耗呈上 升趨勢，儲存穩(wěn)定性逐漸降低，固化速度降低，當(dāng)本發(fā)明活性稀釋劑的添加量為10份時，涂 料各方面綜合性能達到最佳。
[0006] 本發(fā)明通過大量實驗研究制備的改性水性聚氨醋，能夠有效的降低涂料的粘度、 提高涂料的固化速度，具有良好的儲存穩(wěn)定性，通過配合添加膨脹賠石和改性水滑石的協(xié) 同作用，能夠使得本發(fā)明涂料形成的涂層固化時間降低47%，并且，本發(fā)明涂料形成的涂層 的收縮率降低為普通水性聚氨醋涂料形成涂層的收縮率的五分之一，可提高涂層的固化速 度、涂層硬度、附著力和低溫下的熱穩(wěn)定性，再配合本發(fā)明中添加的藍麻油酸鋒、娃侶酸鋼、 鐵酸乙醋、鄰苯二甲酸二甲醋的協(xié)同作用使得本發(fā)明涂料形成的涂層的附著力和初性分別 提高了 30%與40%。
[0007] 本發(fā)明通過大量實驗研究制備的復(fù)配乳化劑，能夠提高涂料的化學(xué)穩(wěn)定性及膽存 穩(wěn)定性，使得涂料長時間保存下，不會發(fā)生沉淀，極大的提高了涂料的經(jīng)濟效益，避免了大 量生產(chǎn)導(dǎo)致長期儲存失效的浪費。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明涂料綠色無污染，具有表面強度高、耐水性、優(yōu)良的 耐腐蝕性，優(yōu)異的耐污染性能W及良好的附著性、潤滑性，硬度高、耐劃傷、耐鹽霧、耐酸堿、 光澤度高，固化速度快、成本低、附著好和耐溶劑性優(yōu)異，運些性能主要是通過本發(fā)明中合 理的配方和正確的制備工藝獲得的。在相同條件下使用，本發(fā)明涂料形成的涂層的壽命比 一般水性聚氨醋涂料形成涂層的壽命要高65%。本發(fā)明涂料形成的涂層的耐曬性能更好，久 曬后，不容易變色，長時間使用后，外觀仍保持一定的平整度，耐久性好，且表面光潔，積塵 性低。
【具體實施方式】
[0009] 一種水性聚氨醋涂料，按重量份計由W下成分制成:Ξ硬脂酸甘油醋10、聚乙二醇 20、藍麻油酸鋒7、復(fù)配乳化劑2、膨脹賠石4、改性水性聚氨醋80、娃侶酸鋼0.5、鐵酸乙醋1、 鄰苯二甲酸二甲醋4、改性水滑石0.5、活性稀釋劑10、消泡劑0.8、去離子水100; 所述活性稀釋劑按重量份計由W下成分制成:活性聚硅氧烷10、丙締酸12、芐基縮水甘 油酸8、辛二酸1、Ξ丙二醇二丙締酸醋3、締丙基甲酪1;其制備方法為將活性聚硅氧烷、丙締 酸、芐基縮水甘油酸、辛二酸、Ξ丙二醇二丙締酸醋、締丙基甲酪在12°C下進行預(yù)混合后，添 加到反應(yīng)蓋中，將溫度緩慢升高至48°C，W10化/min速度攬拌，保持10分鐘后，將溫度升高 至62°C，W85化/min速度攬拌30分鐘，再將溫度降低至室溫，W25化/min速度攬拌10分鐘 后，即可； 所述復(fù)配乳化劑按重量份計由W下成分制成:馬來酸酢單醋硫酸鋼4、丙二醇醋3、十二 烷基橫酸鋼1、醋酸乙締醋2;其制備方法為:將馬來酸酢單醋硫酸鋼、丙二醇醋、十二烷基橫 酸鋼、醋酸乙締醋在8-10°C下均勻混合后，添加到反應(yīng)蓋中，然后將溫度調(diào)節(jié)到32°C，W 10化/min速度攬拌10分鐘，再將溫度調(diào)節(jié)到60°C，W90化/min速度攬拌30分鐘后，冷卻至溫 室后，W32化/mi速度攬拌10分鐘，靜置4小時，即可； 所述消泡劑為有機娃消泡劑與聚酸消泡劑按3:1質(zhì)量比例復(fù)配而成； 所述改性水滑石制備方法為：向水滑石中添加其質(zhì)量1%的高嶺±，混合均勻后，將混合 物添加到質(zhì)量濃度為1.58%的丙Ξ醇溶液中，然后進行研磨45分鐘，過濾，干燥，即可； 所述改性水性聚氨醋由水性聚氨醋和改性劑按100:1的質(zhì)量比例制成，將水性聚氨醋 和改性劑進行共混，共混溫度為124°C，共混時間25min，轉(zhuǎn)速90r/min，自然冷卻至室溫，即 可;所述改性劑按重量份計由W下成分制成：二徑甲基丙酸3、聚酸二醇1、直鏈氨基硅油2; 其制備方法為：將二徑甲基丙酸、聚酸二醇、直鏈氨基硅油依次添加到反應(yīng)蓋中在1.5- 1.75MPa的壓力、55-57Γ下，W45化/min速度間歇攬拌，間歇時間為2分鐘，單次攬拌持續(xù)時 間為6分鐘。
[0010] -種水性聚氨醋涂料的制作方法，包括； 1) 將Ξ硬脂酸甘油醋、聚乙二醇、膨脹賠石、改性水性聚氨醋、娃侶酸鋼、鄰苯二甲酸二 甲醋、去離子水進行混合，混合均勻后，添加復(fù)配乳化劑進行復(fù)合乳化，并且加熱至80°C時， 添加經(jīng)過藍麻油酸鋒，混合均勻后，進行W12化/min速度攬拌10分鐘，然后，靜置1小時； 2) 在快速分散機中添加1)中的所得原料，15分鐘后，再添加改性水滑石、活性稀釋劑， 將溫度調(diào)節(jié)到42°C，W3(K)r/min轉(zhuǎn)速攬拌，15分鐘后，添加經(jīng)過消泡劑，將溫度調(diào)節(jié)到48°C， W45化/min轉(zhuǎn)速攬拌，再過15分鐘，添加鐵酸乙醋，將溫度調(diào)節(jié)到52°C，W55化/min轉(zhuǎn)速攬 拌15分鐘，冷卻至室溫，再mSOOr/min速度攬拌30分鐘后，靜置即可。
[0011] 本發(fā)明涂料與對比例涂料性能對比：
表1 對比例1:按重量份計由W下成分制成:Ξ硬脂酸甘油醋10、聚乙二醇20、藍麻油酸鋒7、 復(fù)配乳化劑2、膨脹賠石4、水性聚氨醋80、娃侶酸鋼0.5、鐵酸乙醋1、鄰苯二甲酸二甲醋4、改 性水滑石0.5、活性稀釋劑10、消泡劑0.8、去離子水100;除只采用普通水性聚氨醋外，其它 材料處理方法與制備方法與本發(fā)明相同； 對比例2:按重量份計由W下成分制成:Ξ硬脂酸甘油醋10、聚乙二醇20、藍麻油酸鋒7、 復(fù)配乳化劑2、膨脹賠石8、改性水性聚氨醋80、娃侶酸鋼0.5、鐵酸乙醋1、鄰苯二甲酸二甲醋 4、改性水滑石4、活性稀釋劑10、消泡劑0.8、去離子水100;只增加膨脹賠石和改性水滑石的 量，其它材料處理方法與制備方法與本發(fā)明相同； 對比例3:按重量份計由W下成分制成:Ξ硬脂酸甘油醋10、聚乙二醇20、藍麻油酸鋒7、 復(fù)配乳化劑2、膨脹賠石4、改性水性聚氨醋80、娃侶酸鋼0.5、鐵酸乙醋1、鄰苯二甲酸二甲醋 4、改性水滑石0.5、活性稀釋劑14、消泡劑0.8、去離子水100;只增加活性稀釋劑的量，其它 材料處理方法與制備方法與本發(fā)明相同。
[0012]通過表1可W看出，采用本發(fā)明改性水性聚氨醋與普通水性聚氨醋制備的涂料性 能差異較大，增加本發(fā)明中膨脹賠石與改性水滑石的量也會降低涂料的性能，增加活性稀 釋劑同樣會降低涂料的性能。
【主權(quán)項】
1. 一種水性聚氨酯涂料，其特征在于，按重量份計由以下成分制成：三硬脂酸甘油酯 10、聚乙二醇20、蓖麻油酸鋅7、復(fù)配乳化劑2、膨脹蛭石4、改性水性聚氨酯80、硅鋁酸鈉 0.5、 鈦酸乙酯1、鄰苯二甲酸二甲酯4、改性水滑石0.5、活性稀釋劑10、消泡劑0.8、去離子水100; 所述活性稀釋劑按重量份計由以下成分制成:活性聚硅氧烷10、丙烯酸12、芐基縮水甘 油醚8、辛二酸1、三丙二醇二丙烯酸酯3、烯丙基甲酚1;其制備方法為將活性聚硅氧烷、丙烯 酸、芐基縮水甘油醚、辛二酸、三丙二醇二丙烯酸酯、烯丙基甲酚在12°C下進行預(yù)混合后，添 加到反應(yīng)釜中，將溫度緩慢升高至48°C，以100r/min速度攪拌，保持10分鐘后，將溫度升高 至62°C，以850r/min速度攪拌30分鐘，再將溫度降低至室溫，以250r/min速度攪拌10分鐘 后，即可； 所述復(fù)配乳化劑按重量份計由以下成分制成：馬來酸酐單酯硫酸鈉4、丙二醇酯3、十二 烷基磺酸鈉1、醋酸乙烯酯2;其制備方法為:將馬來酸酐單酯硫酸鈉、丙二醇酯、十二烷基磺 酸鈉、醋酸乙烯酯在8_10°C下均勻混合后，添加到反應(yīng)釜中，然后將溫度調(diào)節(jié)到32°C，以 100r/min速度攪拌10分鐘，再將溫度調(diào)節(jié)到60°C，以900r/min速度攪拌30分鐘后，冷卻至溫 室后，以320r/mi速度攪拌10分鐘，靜置4小時，即可； 所述消泡劑為有機硅消泡劑與聚醚消泡劑按3:1質(zhì)量比例復(fù)配而成； 所述改性水滑石制備方法為：向水滑石中添加其質(zhì)量1%的高嶺土，混合均勻后，將混合 物添加到質(zhì)量濃度為1.58%的丙三醇溶液中，然后進行研磨45分鐘，過濾，干燥，即可； 所述改性水性聚氨酯由水性聚氨酯和改性劑按100:1的質(zhì)量比例制成，將水性聚氨酯 和改性劑進行共混，共混溫度為124°C，共混時間25min，轉(zhuǎn)速90r/min，自然冷卻至室溫，即 可;所述改性劑按重量份計由以下成分制成：二羥甲基丙酸3、聚醚二醇1、直鏈氨基硅油2; 其制備方法為：將二羥甲基丙酸、聚醚二醇、直鏈氨基硅油依次添加到反應(yīng)釜中在1.5-1.75MPa的壓力、55-57°C下，以450r/min速度間歇攪拌，間歇時間為2分鐘，單次攪拌持續(xù)時 間為6分鐘。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯涂料的制作方法，其特征在于，包括： 1) 將三硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、膨脹蛭石、改性水性聚氨酯、硅鋁酸鈉、鄰苯二甲酸二 甲酯、去離子水進行混合，混合均勻后，添加復(fù)配乳化劑進行復(fù)合乳化，并且加熱至80°C時， 添加經(jīng)過蓖麻油酸鋅，混合均勻后，進行以120r/min速度攪拌10分鐘，然后，靜置1小時； 2) 在快速分散機中添加1)中的所得原料，15分鐘后，再添加改性水滑石、活性稀釋劑， 將溫度調(diào)節(jié)到42°C，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌，15分鐘后，添加經(jīng)過消泡劑，將溫度調(diào)節(jié)到48°C， 以450r/min轉(zhuǎn)速攪拌，再過15分鐘，添加鈦酸乙酯，將溫度調(diào)節(jié)到52°C，以550r/min轉(zhuǎn)速攪 拌15分鐘，冷卻至室溫，再以1500r/min速度攪拌30分鐘后，靜置即可。
【文檔編號】C09D5/08GK106010180SQ201610428242
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】周藝桃
【申請人】樅陽縣新天地高新材料有限公司