CN105505169A - 一种水性双组分白色亮光面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及一种面漆，具体公开了一种水性双组分白色亮光面漆。所述面漆由水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、分散剂、润湿剂、消泡剂、钛白粉浆、纳米级二氧化硅、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂、增稠剂、成膜助剂和水组成的组分A与水性脂肪族聚异氰酸酯组成的组分B按重量比为100？:（20～30）的比例混合组成。该水性双组分的白色亮光面漆解决了常规双组分白色亮光面漆光泽不高、硬度不够以及包装时压痕严重等问题。

Description

一种水性双组分白色亮光面漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性白色亮光面漆及其制备方法。
背景技术
随着人们的物质水平和文化生活水平的不断提高，人们对生活环境和家居的品位也越来越高了，而形形色色的各种家具表面的效果，正是人们选择家具的标准，也是评判家具表面油漆涂装效果的准则。近年来，高光泽的家具，在家具生产中占有不可或缺的地位，越来越受到广大消费者的喜爱和青睐，而常规的水性双组分白色亮光面漆存在光泽不高、硬度不够以及包装时压痕严重等问题，这些产品质量的缺陷，使健康环保水性高光漆的推广受到了很大的制约，大大降低了水性漆的使用率。
专利CN102367347A公开了一种水性双组分全亮光白面漆及其制备方法，所述面漆由重量比为1:（0.2～0.3）的组分A和组分B组成，其中，组分A由聚丙烯酸多元醇、流平剂、半成品白浆、消泡剂、成膜助剂和水组成，组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯，所制备的水性全亮光白面漆能确保聚丙烯酸多元醇与阴离子改性HDI多异氰酸酯在低剪切力下完美乳化，易于混合及其乳化剂基团连接到聚合物链上且均匀分布。
专利CN102363694A公开了一种水性双组分全亮光珠表面漆及其制备方法，所述面漆由重量比为1:（0.2～0.3）的组分A和组分B组成，其中，组分A包括聚丙烯酸多元醇、流平剂、半成品白浆、半成品色浆、珠光粉、消泡剂、成膜助剂、水、组分B为阴离子改性HDI多异氰酸酯，所制备的面漆漆膜均匀，附着力持久，耐化学品性好。
专利CN102796448A公开了一种水性双组分白色亮光漆，所述水性双组分白色亮光漆由重量比为1:（0.1～0.2）的主组分A和固化剂组分B组成，其中，主组分A的组成为聚合物乳液、分散剂、消泡剂、金红石型钛白粉、润湿剂、增稠剂、成膜助剂和水，固化剂组分B组成为聚异氰酸酯、稀释剂和脱水剂，所制备的漆膜厚涂不起泡。
然而，上述水性双组分面漆的光泽度、丰满度和耐压性能仍然达不到家具涂装的要求。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术以及常规水性双组分白色亮光面漆光泽度不够、硬度不够以及包装时压痕严重的问题，提供一种光泽度高、耐压性好、硬度高、耐磨性好，同时兼具优良的耐化学品性和耐黄变性的水性双组分白色亮光面漆。所制备的面漆能满足家具涂装的要求。
本发明还公开了所述水性双组分白色亮光面漆的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种水性双组分的白色亮光面漆，由重量比为100:（20～30）的组分A与组分B组成，其中，所述组分A由按以下重量百分比计算的组分组成：
水性羟基丙烯酸乳液45%～55%
水性聚氨酯乳液5～10%
分散剂1%～3%
润湿剂0.1%～0.5%
消泡剂0.1%～0.5%
钛白粉浆25%～35%
纳米级二氧化硅3%～8%
丙烯酸流平剂0.1%～0.3%
有机硅流平剂0.1%～0.5%
增稠剂0.1%～0.8%
成膜助剂1%～3%
水1%～5%；
其中，所述水性羟基丙烯酸酯乳液的羟基值n满足条件：4.2＜n＜4.5，固含量大于46%；
所述组分B为固含量为100%的水性脂肪族聚异氰酸酯。
选择高羟基和高固体含量的丙烯酸乳液，能大大提高漆膜的反应密度，增强了漆膜的硬度和光泽；巧妙地搭配聚氨酯乳液，利用聚氨酯乳液慢干的特点，可延长漆膜的开放时间，使漆膜中的水分挥发能平穏过度，不易产生痱子和暗泡，且可利用聚氨酯乳液的韧性特点，增强漆膜的耐磨和抗划伤性能，并增强漆膜的抗粘连性和抗压能力；采用性能优异的纳米级二氧化硅，可加强漆膜的硬度和抗划伤性能，且不影响漆膜的光泽和鲜艳性；合理选择耐黄变性能很好的固含量100%的异氰酸酯固化剂，因其具有极高的NCO含量，使漆膜的硬度和光泽都得到提高。发明人通过实验发现，采用上述组分基本上达到了油性白亮光的性能要求。
优选地，所述水性羟基丙烯酸酯乳液为纽佩斯的6511。
优选地，所述水性聚氨酯乳液的固含量不低于35%，其成膜温度范围为50～60℃。更优选地，所述水性聚氨酯乳液为拜耳的2593-1。
优选地，所述水性脂肪族聚异氰酸酯为阴离子改性亲水性的HDI聚异氰酸酯。其耐黄变性能优异，固体含量是100%，NCO值在20.7～21.7之间。
更优选地，所述阴离子改性亲水性的HDI聚异氰酸酯为拜耳水性固化剂2655。
优选地，所述钛白粉浆为固体含量是75%的金红石钛白粉的水溶液浆，其细度小于15μm。通过将白度大于98%的，并且采用氯化法生产的金红石型钛白粉，分散成75%的金红石型钛白粉浆。更优选地为哼斯迈的R-81。
优选地，所述纳米级二氧化硅是指纳米级的二氧化硅颗粒分散体。更优选地为AFKONA-8030。
优选地，增稠剂为非离子缔合型的聚醚聚氨酯流变剂、改性脲溶液（如BYK420）或亲水型的气象二氧化硅（如M-5）中的一种或两种。更优选地为海明斯的TW-105.
优选地，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚（DPM）或二丙二醇丁醚（DPNB）。更优选地为美国陶氏的DPNB。
优选地，所述分散剂是能更好地分散钛白粉，使钛白粉能更好地展色，且不易产生絮凝的含高颜料亲和基团的共聚物水溶液。更优选地为TEGOD的755W*。
优选地，所述润湿剂为活性物成分为100%的聚醚硅氧烷共聚物，该共聚物为透明的液体，能润湿基材，降低漆膜的缩孔。更优选地为TEGO-245。
优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂，即在聚乙二醇中的憎水固体和破泡聚硅氧烷的混合物，不挥发性大于96%。更优选地为BYK-028。
优选地，所述丙烯酸流平剂为非离子型丙烯酸共聚物溶液。此流平剂可降低漆膜的表面张力增加光泽度，增进底材的润湿，减少缩孔，不挥发成分不低于50%。
优选地，所述有机硅流平剂为聚醚硅氧烷共聚物，其活性成分大于92%，能降低漆膜的表面张力，防止缩孔，提供手感和增强抗划伤的性能。更优选地为TEGO-410。
优选地，所述水为未污染的自来水。
本发明还公开了所述的水性双组分的白色亮光面漆的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备钛白粉浆：将水、分散剂、消泡剂、增稠剂混合均匀，加入钛白粉，搅拌、淹没至细度小于15μm，得到钛白粉浆；
S2.制备组分A：将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、分散剂、润湿剂、消泡剂、钛白粉浆混合均匀，然后加入纳米级二氧化硅、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂、增稠剂、成膜助剂，混合均匀；
S3.制备组分B：直接分装水性脂肪族聚异氰酸酯。
进一步的，所述制备方法步骤如下：
S1.制备钛白粉浆：将水、分散剂、消泡剂、增稠剂以600～800r/min的搅拌速度混合均匀，边搅拌边加入重量百分比为75%的钛白粉，再在800～1200r/min的搅拌条件下搅拌10～15min，再用研磨机研磨至细度小于15um，得到钛白粉浆；
S2.制备组分A：调节搅拌容器转速为600～800r/min，向搅拌容器中依次加入水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、分散剂、润湿剂、消泡剂、钛白粉浆，分散均匀后依次加入纳米级二氧化硅、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂、增稠剂、成膜助剂、再用1%～5%的水清洗容器，并以800～1200r/min的转速分散5～10min。
S3.制备组分B：直接分装拜耳水性固化剂2655。
与现有技术相比，本发明的创新点在于：选择了高羟基和高固体含量的丙烯酸乳液，大大提高了漆膜的反应密度，增强了漆膜的硬度和光泽度，解决了长期以来双组分水性白亮光的硬度不好和丰满度和光泽不够高的难题；巧妙地搭配了聚氨酯乳液，利用了聚氨酯乳液慢干的特点，延长了漆膜的开放时间，使漆膜中的水分挥发能平穏过度，不易产生痱子和暗泡，并利用了聚氨酯乳液的韧性特点，增强了漆膜的耐磨和抗划伤性能，且增强了漆膜的抗粘连性和抗压能力；采用了性能优异的纳米级二氧化硅，加强漆膜的硬度和抗划伤性能，且不影响漆膜的光泽和鲜艳性，使漆膜耐磨性小于0.05；合理选择了耐黄变性能很好的水性脂肪族聚异氰酸酯固化剂，且固含量100%，有极高的NCO含量，使漆膜的硬度和光泽都得到提高。
具体实施方式
以下实施例的钛白粉浆制备如下：先向搅拌容器中依次加入重量百分比为14.4%的水、5%的分散剂、0.5%的消泡剂，0.1%的增稠剂，在600～800r/min的搅拌条件下搅拌均匀；继续在600～800r/min的搅拌条件下，缓慢加入重量百分比为75%的金红石钛白粉，并用5.0%的水清洗该搅拌容器；用800～1200r/min的搅拌条件下搅拌10～15min，然后用研磨机研磨至细度小于15um即可。
实施例1～4
按表1的重量份数配比称取各组分，然后向分散缸内按顺序分别加入序号1～5项，调节分散缸的分散盘的转速到600～800r/min，分散5分钟至均匀；然后在分散的过程中缓缓加入6～10项，以800～1200r/min的分散速度分散5～10分钟至均匀；最后加入预混和好的11～12项后，以600～800r/min的转速分散5～10分钟至均匀后过滤包装。A组分即制备完成。
分别将A组分和组分B（拜耳水性固化剂2655）按100:25和100:28的比例混和，并加水调至合适的施工粘度（岩田2号杯粘度：30-40秒）喷板，按照《GBT23999～2009室内装饰装修用水性木器涂料》和《HJ/T201～2005环境标志产品技术要求水性涂料》两个标准进行检测。其检测结果分别见表2、表3。
表1实施例1～4的组分A的配比
对比例1
将实施例1中的水性羟基丙烯酸乳液6511替换成拜耳的水性羟基丙烯酸乳液2651（羟基为3.0%，固含量为41%），其他组分及实验步骤与实施例1相同。其对比测试结果见表4。
对比例2
将实施例1中的水性聚氨酯乳液换为水性羟基丙烯酸乳液6511，其它组份及实验步骤与实施例1相同，其对比测试结果见表4。
对比例3
将实施例1中的水性聚氨酯乳液换为水性羟基丙烯酸乳液2651，且将实施例1中的水性丙烯酸乳液6511也换成2651，其它组份及实验步骤与实施例1相同，其对比测试结果见表4。
表2实施例1～4的测试结果（A:B=100:25）
表3实施例1～4测试结果（A:B=100:28）
表4对比例测试结果
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，由重量比为100:20～30的组分A与组分B组成，其中，所述组分A由按以下重量百分比计算的组分组成：
水性羟基丙烯酸乳液45%～55%
水性聚氨酯乳液5～10%
分散剂1%～3%
润湿剂0.1%～0.5%
消泡剂0.1%～0.5%
钛白粉浆25%～35%
纳米级二氧化硅3%～8%
丙烯酸流平剂0.1%～0.3%
有机硅流平剂0.1%～0.5%
增稠剂0.1%～0.8%
成膜助剂1%～3%
水1%～5%；
其中，所述水性羟基丙烯酸酯乳液的羟基值n满足条件：4.2＜n＜4.5，固含量大于46%；
所述组分B为固含量为100%的水性脂肪族聚异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液的固含量不低于35%，其成膜温度范围为50～60℃。
3.根据权利要求1所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述水性脂肪族聚异氰酸酯为阴离子改性亲水性的HDI聚异氰酸酯，NCO值为20.7～21.7。
4.根据权利要求3所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述阴离子改性亲水性的HDI聚异氰酸酯为拜耳水性固化剂2655。
5.根据权利要求1所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述钛白粉浆为固体含量是75%的金红石钛白粉的水溶液浆，其细度小于15μm。
6.根据权利要求1所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述纳米级二氧化硅是指纳米级的二氧化硅颗粒分散体。
7.根据权利要求1所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述增稠剂为非离子缔合型的聚醚聚氨酯流变剂、改性脲溶液或亲水型的气象二氧化硅中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的水性双组分白色亮光面漆，其特征在于，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚或二丙二醇丁醚。
9.如权利要求1～8任意一项权利要求所述的水性双组分白色亮光面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备钛白粉浆：将水、分散剂、消泡剂、增稠剂混合均匀，加入钛白粉，搅拌、淹没至细度小于15μm，得到钛白粉浆；
S2.制备组分A：将水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、分散剂、润湿剂、消泡剂、钛白粉浆混合均匀，然后加入纳米级二氧化硅、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂、增稠剂，成膜助剂，混合均匀；
S3.制备组分B：直接分装水性脂肪族聚异氰酸酯。
10.根据权利要求9所述的水性双组分白色亮光面漆的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1.制备钛白粉浆：将水、分散剂、消泡剂、增稠剂以600～800r/min的搅拌速度混合均匀，边搅拌边加入重量百分比为75%的钛白粉，再在800～1200r/min的搅拌条件下搅拌10～15min，再用研磨机研磨至细度小于15μm，得到钛白粉浆；
S2.制备组分A：调节搅拌容器转速为600～800r/min，向搅拌容器中依次加入水性羟基丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、分散剂、润湿剂、消泡剂、钛白粉浆，分散均匀后依次加入纳米级二氧化硅、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂、增稠剂、成膜助剂、再用1%～5%的水清洗容器，并以800～1200r/min的转速分散5～10min；
S3.制备组分B：直接分装拜耳水性固化剂2655。
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