[发明专利]一种水性聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料技术领域，更具体地，本发明涉及一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

双组份聚氨酯涂料一般是由含有羟基或胺基官能团的漆料组份和含有异氰酸酯官能团的固化剂组份组成。双组份聚氨酯涂料通常可分为溶剂型聚氨酯涂料和水性聚氨酯涂料。水性聚氨酯涂料，特别是双组份水性聚氨酯涂料，既保留了溶剂型聚氨酯涂料的优良性能，也具有良好的环境友好性，因此，具有广阔的应用前景。但双组份水性聚氨酯涂料对水非常敏感，水可以与异氰酸酯反应放出二氧化碳，使涂层产生气泡，降低涂料的品质。此外，双组份水性聚氨酯涂料在高温环境下，由于其涂膜的温度在≥150℃下长期烘烤容易发生黄变现象，限制了其在高温环境中的应用。近年来已有一些研究试图改善聚氨酯涂料的耐高温黄变性能，但都是针对于溶剂型聚氨酯体系，对于水性聚氨酯涂料的耐高温黄变性能的改善的报道极少。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：

一种水性聚氨酯涂料，所述水性聚氨酯涂料包括以下重量百分比的组份：

水性丙烯酸多元醇分散体43%～68%、亲水改性多异氰酸酯15～43%、纳米SnO₂-SiO₂复合氧化物1～8%；

所述水性丙烯酸多元醇分散体按重量百分比由以下组份聚合而得到：丙烯酸丁酯7～18%，甲基丙烯酸甲酯4～12%，苯乙烯5～12%，丙烯酸羟丙酯16～23%，丙烯酸4～10%，过氧化二苯甲酰2～3%，有机溶剂15～20%，水30～45%，三乙胺2～6%；

所述亲水性改性多异氰酸酯为POSS改性聚乙二醇改性多异氰酸酯，所述多异氰酸酯选自HDI二聚体、HDI三聚体、IPDI二聚体、IPDI三聚体中的一种，所述POSS改性聚乙二醇的结构为：

其中，R为苯基或环戊基，n为5～9。

在一种实施方式中，所述水性丙烯酸多元醇分散体的固含量为45～48%。

在一种实施方式中，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、异丙醇中的一种。

在一种实施方式中，所述多异氰酸酯选自HDI三聚体或IPDI三聚体。

在一种实施方式中，所述纳米SnO₂-SiO₂复合氧化物的粒径为20～30nm。

在一种实施方式中，所述水性聚氨酯涂料还包括以下重量百分比的组份：消泡剂0.05～1、流平剂0.05～1、增稠剂0.5～5、分散剂0.2～1和水10～20。

在一种实施方式中，所述消泡剂为聚醚改性有机硅类消泡剂。

在一种实施方式中，所述流平剂为丙烯酸酯类共聚物流平剂。

在一种实施方式中，所述增稠剂为水性聚氨酯类增稠剂。

本发明的另一方面提供了水性聚氨酯涂料的制备方法，按照重量百分比，将水性丙烯酸多元醇分散体加入水中，再加入消泡剂、流平剂、分散剂、增稠剂，搅拌均匀，加入纳米SnO₂-SiO₂复合氧化物，搅拌均匀，最后加入固化剂，搅拌均匀，即得。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式

除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。