[发明专利]一种单组份水性罩光清漆及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料领域，公开了一种单组份水性罩光清漆及其制备方法，以重量份记，原料包括：200~500份水性阳离子丙烯酸羟基树脂，100~200份端异氰酸酯基聚硅氧烷预聚体表面改性的纳米二氧化钛，1~20份pH调节剂，1~50份增稠剂，0.1~10份消泡剂，50~500份助溶剂，2~50份润湿分散剂，0.1~10份流平剂以及50~700份去离子水。本发明在以水性阳离子丙烯酸羟基树脂为基体的罩光清漆中加入端异氰酸酯基聚硅氧烷预聚体表面改性的纳米二氧化钛作为填料，可以有效提高涂料的稳定性、机械强度、韧性和耐候性能；还可以加速涂料固化；提高漆膜的防水防潮性能；同时通过应力传递提高漆膜的抗冲击性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种单组份水性罩光清漆及其制备方法。

背景技术

溶剂型涂料由于溶剂含量高达80％以上，在生产和使用过程中排放大量挥发性有机化合物(VOC)，对工作场所和地球大气造成污染，严重危害生态环境。目前，因为水性涂料以水为分散介质，大大减少了VOC含量，符合环保要求，因此生活中越来越多地使用水性涂料代替溶剂型涂料，例如，一种在中国专利文献上公开的“水性印铁罩光漆的制备方法”，其公告号CN104861802A，包括以下步骤：将水26份、润湿分散剂0.2份、丙二醇1.5份混合均匀；依次加入水性丙烯酸树脂55份、氟碳树脂18份、醇酸树脂乳液5份，搅拌20min，搅拌速度为1800r/min；搅拌速度降低为1000r/min，依次加入钛白粉5份、高岭土10份、流平剂0.8份、增稠剂0.4份、高分子量聚酯1.5份、润湿分散剂0.2份、防霉剂0.1份，搅拌90min，即得到水性印铁罩光漆。

然而由于水的高潜热、高极性，导致水性涂料挥发速度较低，涂料固化速度慢，且固化后涂层的防水性、硬度和耐磨性不佳，其分散体系稳定性也较差。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中水性涂料挥发速度较低，涂料固化速度慢，且固化后涂层的防水性、硬度和耐磨性不佳，其分散体系稳定性也较差的问题，提供一种单组份水性罩光清漆及其制备方法，在罩光清漆中加入端异氰酸酯基聚硅氧烷表面改性的纳米二氧化钛，加速了涂料的固化，并且有效提高了固化后漆膜的防水性、硬度、耐磨性及抗冲击强度等力学性能，同时具有良好的分散稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种单组份水性罩光清漆，以重量份记，原料包括：200～500份水性阳离子丙烯酸羟基树脂，100～200份端异氰酸酯基聚硅氧烷预聚体表面改性的纳米二氧化钛，1～20份pH调节剂，1～50份增稠剂，0.1～10份消泡剂，50～500份助溶剂，2～50份润湿分散剂，0.1～10份流平剂以及50～700份去离子水。

在涂料中加入纳米二氧化钛，可以有效提高涂料的稳定性、机械强度、韧性和耐候性能，还可以使涂料具有除臭、杀菌等性能，因此本发明选择在以丙烯酸树脂为基体的罩光清漆中加入纳米二氧化钛作为填料。但是如果直接将纳米二氧化钛加入丙烯酸树脂中，无机的纳米二氧化钛粒子与有机基体之间的相容性差，且纳米二氧化钛粒子易团聚，影响漆膜的机械强度并且漆膜易开裂，因此本发明用端异氰酸酯基聚硅氧烷预聚体对纳米二氧化钛进行表面改性，端异氰酸酯基聚硅氧烷预聚体含有高活性的-NCO基团，对水分和空气中的潮气非常敏感，可以释放出端-NCO基团，释放出的-NCO基团可以进一步与水性阳离子丙烯酸羟基树脂中的羟基反应生成更稳定的化学键，从而加快涂料固化。