[发明专利]一种水性涂料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水性涂料，是由A组分和B组分混合搅拌均匀得到，其中，A组分包含由羟基丙烯酸分散体和羟基聚氨酯分散体构成的成膜树脂，B组分包含作为固化剂的水分散型脂肪族多异氰酸酯，所述的A组分成膜树脂中羟基聚氨酯分散体与羟基丙烯酸分散体的质量比为2-20∶100，优选3-15∶100，B组分的固化剂的NCO基团与A组分中的成膜树脂的OH基团的当量比为NCO/OH＝1.5-2∶1，优选1.5-1.7∶1。

2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，羟基丙烯酸分散体是由至少含有两种非官能性(甲基)丙烯酸酯单体，至少一种含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体和至少一种(甲基)丙烯酸单体经过自由基聚合反应得到的聚合物经中和及高速剪切分散在水中制得的；其中所述的非官能性(甲基)丙烯酸酯单体至少包括以下单体中的两种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯，用量为反应单体总量的50-80wt％；所述的含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体至少包含以下单体中的一种：甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯，用量为反应单体总量的19-40wt％；所述的(甲基)丙烯酸单体至少包含以下单体中的一种：甲基丙烯酸、丙烯酸，用量为反应单体总量的1-5wt％。

3.如权利要求2所述的涂料，其特征在于，所述的羟基丙烯酸分散体的羟基含量为2.7-5.6wt％(基于羟基丙烯酸分散体固含量)，优选范围为3.0-4.0wt％；酸值为8-40mgKOH/g，优选范围为10-20mg KOH/g；VOC含量小于9wt％。

4.如权利要求1或3所述的涂料，其特征在于，所述的羟基聚氨酯分散体为水性脂肪族羟基聚氨酯分散体，其由脂肪族二异氰酸酯与多元醇及含有亲水基团的二元醇发生聚合反应得到的预聚物经中和及高速剪切分散在水中得到；

(1)所述的脂肪族二异氰酸酯，选自HDI、HMDI、IPDI、XDI中的一 种或多种；

(2)所述的多元醇为聚醚型多元醇或聚酯型多元醇，优选聚酯多元醇，分子量为400-5000道尔顿，优选1000-3000道尔顿；

(3)所述的含有亲水基团的二元醇包括二羟甲基丙酸(DMPA)和二羟甲基丁酸(DMBA)中的一种或者两者。

5.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述的羟基聚氨酯分散体的羟基含量为1-3wt％(基于羟基聚氨酯分散体固含量)，优选范围为1.5-3wt％。

6.如权利要求1或5所述的涂料，其特征在于，所述的水分散型脂肪族多异氰酸酯包括聚乙二醇或磺酸基改性的IPDI三聚体、HDI三聚体和/或HDI的缩二脲或者它们的混合物，优选聚乙二醇或磺酸基改性的HDI三聚体；NCO含量为5-25wt％。

7.如权利要求1-6中任一项所述的涂料，其特征在于，涂料的，配方如下：：

(已用丙二醇甲醚醋酸酯或水稀释至70～90％)。

8.如权利要求1-7中任何一项所述的涂料，应用于风力发电机的叶片或外壳涂料底漆、面漆，或应用于高档地坪涂料面漆、应用于高档木器面漆以及应用于金属和混凝土结构用的防腐涂料面漆的用途。

9.高耐磨高耐紫外线的涂层，它是由权利要求1-7中任何一项所述的涂料涂覆到基材上并且固化所形成的，其特征在于所得固化涂层与基材的附着力不小于7MPa，磨耗小于8mg(1kg/500r，CS-10，)，耐紫外线2000小时达到一级。

10.根据权利要求9的涂层，其中基材是风力发电机的叶片或外壳。

11.制备权利要求1-7中任何一项的涂料的方法，它包括：

(1)、在去离子水中依次加入润湿剂、分散剂和占消泡剂总重量三分之二的消泡剂，搅拌使得润湿剂、分散剂和消泡剂在水中分散均匀；分批次加入颜/填料，研磨分散至浆料细度达到10um以下；依次加入成膜树脂、紫外线吸收剂、流平剂和剩余的消泡剂中高速搅拌至树脂和浆料混合均匀，加入增稠剂调至合适粘度，

(2)、用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)或水将水分散型脂肪族多异氰酸酯稀释到70-90％，

(3)、涂装时将第(1)步及第(2)步所得物搅拌均匀，室温下活化30分钟到1小时。