一种自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种哑光聚氨酯面漆及其制备方法，具体涉及一种自干型哑光双组份聚氨酯面漆及其制备方法。


背景技术：

2.目前水性聚氨酯涂料工业涂料应用占据了工业涂料一定的比例，特别是在工程机械领域和工业机床设备领域的应用占比不断在提高，响应了国家对绿色涂料发展的要求。在应用场景不同，市场上对水性聚氨酯面漆涂料光泽提出了不同的要求。在水性聚氨酯涂料应用中市场要求的高光泽表现比较稳定，但是对于60
°
角光泽低于30的哑光市场应用仍存在一些光泽不稳定的问题——往往会出现由于温湿度和流平时间的差别导致光泽相差较大，严重影响了哑光水性聚氨酯涂料的推广和应用。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种哑光光泽稳定的自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆，分为a组分和b组分；所述a组分包括以下重量份的原料：水4～8份，分散剂1.5～3.5份，消泡剂0.1～0.3份，润湿剂0.5～1.0份，胺0.1～0.3份，羟基丙烯酸分散体45～65份，颜料2～25份，填料8～25份，流平剂0.2～0.4份，醚类溶剂2～6份，增稠剂0.5～1.5份；所述b组分包括以下重量份的原料：异氰酸酯固化剂60～70份，酯类溶剂30～40份。
5.优选地，所述羟基丙烯酸分散体是由于中羟二级分散体和低羟一级分散体按照重量比2∶3～4配成。
6.中羟二级分散体指的是通过自身乳化聚合方法合成得到的水分散体，属于二级分散体，羟值含量在3%左右；低羟一级分散体指的是通过外加乳化剂方法获得的水分羟基丙烯酸散体，是通常讲的乳液，羟值含量在2%左右。
7.优选地，所述a组分包括以下重量份的原料：水4～6份，分散剂2～3份，消泡剂0.1～0.3份，润湿剂0.5～1.0份，胺0.1～0.3份，羟基丙烯酸分散体50～60份，颜料5～20份，填料10～20份，流平剂0.2～0.4份，醚类溶剂2～5份，增稠剂0.5～1份；所述水为去离子水。
8.优选地，所述醚类溶剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或两种以上。
9.优选地，所述填料为滑石粉、硫酸钡、绢云母、硅灰石、重质碳酸钙中的一种或者两种以上。
10.优选地，所述酯类溶剂为pma（丙二醇甲醚醋酸酯）、pgda（丙二醇二乙酸酯）、dbe（二价酸酯）中的一种或者两种以上。
11.优选地，所述胺为二甲基乙醇胺。
12.优选地，所述a组分的制备方法为：
（1）将水、分散剂、消泡剂、润湿剂、胺分散均匀，边搅拌边加入中羟二级分散体、颜料和填料，进行研磨分散，至细度为15～30 um，得色浆；（2）将低羟一级分散体、流平剂、水、醚类溶剂、增稠剂、边搅拌边加入色浆中，粘度为75～85ku，分散20min。
13.更优选地，步骤（1）中所用的水，占配方质量百分比的3%~5%；所述研磨分散，速度为2000~3000r/min。
14.更优选地，步骤（2）中，所述分散的转速为500~1000r/min。
15.优选地，所述b组分的制备方法为：将酯类溶剂和异氰酸酯固化剂分散20min。
16.更优选地，分散的速度为500~1000r/min。
17.本发明自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，先分别制备a组分和b组分，然后将a组分和b组分按重量比5～6∶1调配，即成。
18.本发明有益效果：通过利用低羟分散体和填料控制漆膜光泽和漆膜外观，本发明为一种光泽稳定、干燥速度快、耐候性优异的自干型水性哑光双组份聚氨酯面漆，可广泛用于工程机械、工业机床和设备领域。
具体实施方式
19.以下结合实施例对本发明作进一步说明。
20.本发明实施例所使用的原料，均通过常规商业途径获得。
21.本发明各实施例中所用中羟二级分散体为羟值含量为3.4%的xj-8201二级分散体xj-8201制备方法：（1）带有搅拌、滴加、回流及温度计的四口烧瓶中加入打底溶剂100号溶剂油，升温至150～160℃。将苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸等单体混合引发剂二叔丁基过氧化物滴入体系，3～4小时滴完。滴完后加入除残单引发剂，保温2～3小时，再加入100号溶剂油调整固含至60%出料，制得中间体树脂。
22.（2）带有搅拌、滴加、回流及温度计的四口烧瓶中加入中间体树脂及乙二醇丁醚，升温至150～160℃。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸等单体混合引发剂滴入体系，4～5小时滴完，滴完后保温2小时。降温至100℃，加入二甲基乙醇胺中和后加水转相，调整固含至43-45%过滤出料，得xj-8201。
23.低羟一级分散体为羟值含量为2.4%的xj-6201一级分散体xj-6201的制备方法（1）带有搅拌、滴加、回流及温度计的四口烧瓶中加入去离子水及乳化剂艾迪科sr-1025，升温至80～90℃。另外用去离子水、乳化剂sr-1025、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯制备预乳液。待烧瓶内温度升至80～90℃后加入5%的预乳液及种子引发剂，保温30～50分钟做种子乳液。剩余的预乳液及引发剂水溶液180～200分钟滴入体系。滴完80～90℃保温1～2小时。消除游离单体后用amp-95将ph中和至7～8，调整固含至41-43%过滤出料，得xj-6201。
24.分散剂为毕克的byk-190，消泡剂为迪高的dego-810，润湿剂为毕克的byk-346，流平剂为毕克的byk-331，增稠剂为陶氏的8w，胺为工业级二甲基乙醇胺。
25.其它的颜料、填料及助溶剂都是工业级的商业产品。
26.实施例1本实施例自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆，分为a组分和b组分。以1g为一份计算，所述a组分包括以下重量份的原料：去离子水6份，分散剂2.5份，消泡剂0.2份，润湿剂0.5份，胺0.2份，羟基丙烯酸分散体55份（中羟二级分散体为20份，低羟一级分散体为35份），颜料12份（碳黑1.5份，钛白粉7份，中铬黄2份，氧化铁红1.5份），填料17.7份（滑石粉8份，硫酸钡9.7份），流平剂0.3份，醚类溶剂5份（乙二醇丁醚2份，二丙二醇甲醚3份），增稠剂1.0份；所述b组分包括以下重量份的原料：异氰酸酯固化剂65份，酯类溶剂（pma）35份。
27.自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆的制备方法为，先分别制备a组分和b组分，然后将a组分和b组分按重量比5.5∶1调配，即成。
28.所述a组分的制备方法为：（1）将部分去离子水（占配方质量百分比的5%）、分散剂、消泡剂、润湿剂、胺在分散缸中进行分散均匀，边搅拌边加入中羟二级分散体、颜料和填料，进行研磨分散（2800r/min），至细度为20 um，得色浆；（2）将低羟一级分散体、流平剂、剩余去离子水、醚类溶剂、增稠剂边搅拌边加入色浆中，粘度为85ku，分散（500r/min）20min。
29.所述b组分的制备方法为：将酯类溶剂和异氰酸酯固化剂分散（800r/min）20min。
30.实施例2本实施例自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆，分为a组分和b组分。以1g为一份计算，所述a组分包括以下重量份的原料：去离子水4份，分散剂2.0份，消泡剂0.2份，润湿剂0.5份，胺0.1份，羟基丙烯酸分散体60份（中羟二级分散体为20份，低羟一级分散体为40份），颜料12份（碳黑1.5份，钛白粉7份，中铬黄2份，氧化铁红1.5份），填料18.5份（滑石粉10份，硫酸钡8.5份），流平剂0.2份，醚类溶剂2份（乙二醇丁醚1份，二丙二醇丁醚1份），增稠剂0.5份；所述b组分包括以下重量份的原料：异氰酸酯固化剂65份，酯类溶剂（pma）35份。
31.自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆的制备方法为，先分别制备a组分和b组分，然后将a组分和b组分按重量比5∶1调配，即成。
32.所述a组分的制备方法为：（1）将部分去离子水（占配方质量百分比的3%）、分散剂、消泡剂、润湿剂、胺在分散缸中进行分散均匀，边搅拌边加入中羟二级分散体、颜料和填料，进行研磨分散（2500r/min），至细度为25 um，得色浆；（2）将低羟一级分散体、流平剂、剩余去离子水、醚类溶剂、增稠剂、边搅拌边加入色浆中，粘度为75ku，分散（700r/min）20min。
33.所述b组分的制备方法为：将酯类溶剂和异氰酸酯固化剂分散（800r/min）20min。
34.实施例3本实施例自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆，分为a组分和b组分。以1g为一份计算，所述a组分包括以下重量份的原料：去离子水6份，分散剂3.0份，消泡剂0.2份，润湿剂0.8份，胺0.3份，羟基丙烯酸分散体50份（中羟二级分散体为20份，低羟一级分散体为30份），颜料13.5份（碳黑1.5份，钛白粉8.5份，中铬黄2份，氧化铁红1.5份），填料20份（滑石粉5份，硫酸钡15份），流平剂0.2份，醚类溶剂5份（乙二醇丁醚3份，丙二醇甲醚2份），增稠剂1
份；所述b组分包括以下重量份的原料：异氰酸酯固化剂65份，酯类溶剂（pgda）35份。
35.自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆的制备方法为，先分别制备a组分和b组分，然后将a组分和b组分按重量比6∶1调配，即成。
36.所述a组分的制备方法为：（1）将部分去离子水（占配方质量百分比的5%）、分散剂、消泡剂、润湿剂、胺在分散缸中进行分散均匀，边搅拌边加入中羟二级分散体、颜料和填料，进行研磨分散（3000r/min），至细度为25 um，得色浆；（2）将低羟一级分散体、流平剂、剩余去离子水、醚类溶剂、增稠剂、边搅拌边加入色浆中，粘度为85ku，分散（1000r/min）20min。
37.所述b组分的制备方法为：将酯类溶剂和异氰酸酯固化剂分散（1000r/min）20min。
38.实施例 4本实施例自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆，分为a组分和b组分。以1g为一份计算，所述a组分包括以下重量份的原料：去离子水6份，分散剂2.5份，消泡剂0.2份，润湿剂0.5份，胺0.2份，羟基丙烯酸分散体55份（中羟二级分散体为20份，低羟一级分散体为35份），颜料19.1份（碳黑0.5份，钛白粉18.6份），填料12份（绢云母7份，硫酸钡5份），流平剂0.3份，醚类溶剂（二丙二醇甲醚）3.5份，增稠剂0.7份；所述b组分包括以下重量份的原料：异氰酸酯固化剂60份，酯类溶剂40份（pam溶剂20份，dbe溶剂20份）。
39.自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆的制备方法为，先分别制备a组分和b组分，然后将a组分和b组分按重量比5∶1调配，即成。
40.所述a组分的制备方法为：（1）将部分去离子水（占配方质量百分比的4%）、分散剂、消泡剂、润湿剂、胺在分散缸中进行分散均匀，边搅拌边加入中羟二级分散体、颜料和填料，进行研磨分散（2000r/min），至细度为30 um，得色浆；（2）将低羟一级分散体、流平剂、剩余去离子水、醚类溶剂、增稠剂、边搅拌边加入色浆中，粘度为80ku，分散（800r/min）20min。
41.所述b组分的制备方法为：将pma、dbe加入搅拌缸中，加入异氰酸酯固化剂，分散（1000r/min）20min。
42.实施例 5本实施例自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆，分为a组分和b组分。以1g为一份计算，所述a组分包括以下重量份的原料：去离子水6份，分散剂2.5份，消泡剂0.2份，润湿剂0.5份，胺0.2份，羟基丙烯酸分散体55份（中羟二级分散体为20份，低羟一级分散体为35份），颜料18.8份（碳黑0.5份，钛白粉18.3份），填料（硅灰石）13份，流平剂0.3份，醚类溶剂3份（乙二醇丁醚2份，二丙二醇甲醚1份），增稠剂0.5份；所述b组分包括以下重量份的原料：异氰酸酯固化剂70份，酯类溶剂（pgda）30份。
43.自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆的制备方法为，先分别制备a组分和b组分，然后将a组分和b组分按重量比6∶1调配，即成。
44.所述a组分的制备方法为：（1）将部分去离子水（占配方质量百分比的4%）、分散剂、消泡剂、润湿剂、胺在分散缸中进行分散均匀，边搅拌边加入中羟二级分散体、颜料和填料，进行研磨分散（2800r/
min），至细度为15 um，得色浆；（2）将低羟一级分散体、流平剂、剩余去离子水、醚类溶剂、增稠剂、边搅拌边加入色浆中，粘度为82ku，分散（800r/min）20min。
45.所述b组分的制备方法为：将酯类溶剂和异氰酸酯固化剂分散（800r/min）20min。
46.对实施例1~的自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆进行性能检测，结果如表1所示。可以看出，本发明的自干型哑光水性双组份聚氨酯面漆在不同温度和湿度下保持哑光光泽稳定，同时干燥速度快、耐候性优异。
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