[发明专利]一种双组份高光水性聚氨酯面漆及其制备方法和应用

说明书

本发明属于化工涂装领域，提供了一种双组份高光水性聚氨酯面漆及其制备方法和应用，通过将树脂，中和剂，助溶剂，消泡剂以及流平剂等做成基料乳液，能够显著提高乳液的存储稳定性，通过本发明乳液和固化剂的复配使用，提高了水性聚氨酯面漆的综合性能。制得了一种光泽高、丰满度好、长时间暴晒失光率低、保色性好、不泛黄、对恶劣气候抵抗力极佳、耐磨性极佳、抗化学品性及抗溶剂性极佳的双组分高光水性聚氨酯面漆。

技术领域

本发明属于化工涂装领域，特别涉及一种双组份高光水性聚氨酯面漆及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯涂料是在20世纪后半叶才发展起来的一种新型材料，它的结构中除含有氨基甲酸酯键外，还含有酯键、醚键、脲键、缩二脲键、脲基甲酸酯键、酰基脲键以及油脂的不饱和键，因此，既具有类似酰胺基的特性，如强度、耐磨性、耐油性，又具有聚酯的耐热性与耐溶剂性，以及聚醚的耐水性和柔韧性。自从1937年德国Bayer教授首次合成聚氨酯以来，聚氨酯以其软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识，其弹性体、泡沫塑料、涂料及粘接剂等均已获得广泛应用。另外，聚氨酯的主要原料异氰酸酯很活泼，不仅能与羟基树脂结合，还能与底材中的羟基结合，形成牢固的化学键和氢键，增强了与底材的粘附力，这使它集涂料的优点于一身，具有极好的通用性和优异的使用效果，聚氨酯涂料是增长速度最快的涂料品种之一，它在涂料中所占的比例和增长速度象征着一个国家的涂料工业水平，受到了广泛的研究与重视。

随着人们生活质量的提高，环保、能源意识得到了加强，特别是各国环保法对涂料体系中VOC的严格限制，促进了水性涂料的发展，更加促进了水性聚氨酯涂料的发展。水性聚氨酯涂料性能优良，环境友好，已获得了广泛的应用。

与传统聚氨酯涂料相比，聚氨酯水性化的方法主要是使用乳化剂或者在聚合物主链上引入亲水基团，如羧基、磺酸基等阴离子基团，羟基醚键、聚氧乙烯链等非离子基团。通过扩链剂类型、结构及用量、制备方法和聚合物分子量的不同来改变聚氨酯分子的骨架结构，制得乳液或水分散性的各种水性聚氨酯产品。

单组分水乳型聚氨酯的特征在于很高的断裂伸长率(达到800％以上)和较高的抗拉伸强度(达20MPa左右)，但因其具有线型结构，分子中含有亲水基团，其耐水性、耐溶剂性较差，应用受到了限制。

水性双组分聚氨酯涂料的应用领域基本上与溶剂型涂料相当，既可用于热敏材料(如木材、塑料)和不能烘烤的大型物件，也可用于诸如汽车类的烘烤物件。通过对报道的实验数据进行对比，表明水性双组分聚氨酯涂料除了干燥时间稍长和适用期稍短外，涂膜的装饰性、机械性能、耐化学性和耐候性均可与溶剂型双组分PUD涂料相媲美。

发明内容

现有水性双组分聚氨酯涂料成膜状态较差，容易有塌陷、气泡；冬天不易干燥，固化剂的损耗较高。此外，水性双组份聚氨酯涂料还需要防止涂料因干燥过快引起的成膜不良问题。因此，本发明提供了一种环保、光泽高、丰满度好、长时间暴晒失光率低、保色性好、不泛黄、对恶劣气候抵抗力极佳、耐磨性极佳、性能最佳的工业用防护和装饰用的双组份高光水性聚氨酯面漆及其制备方法。

本发明的双组份高光水性聚氨酯面漆，由A组份和B组份组成。

所述A组份按质量份数其组成为：水性聚氨酯树脂基料50～70份，防锈浆料20～40份，增稠剂2～6份；B组份按质量份数其组成为：水性聚氨酯固化剂60～80份，助溶剂20～40份。

所述水性聚氨酯树脂基料按质量份数其组成为聚氨酯树脂80～95份，中和剂0.1～0.5份，助溶剂5～10份，消泡剂0.1～0.3份，流平剂0.1～0.5份，润湿剂0.1～0.5份。

所述防锈浆料按质量份数其组成为去离子水25～35份，分散剂2～6份，消泡剂0.1～0.3份，颜料45～55份，填料10～15份，防沉剂1.5～3份，杀菌防霉剂0.5～1份。