CN105694691A

CN105694691A - 一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆的制备方法

Info

Publication number: CN105694691A
Application number: CN201410710026.5A
Authority: CN
Inventors: 许钧强; 康伦国; 姚东生; 阳京辉
Original assignee: Shaoguan Union Chemical Co Ltd; Union Foshan Chemical Co Ltd
Current assignee: Shaoguan Union Chemical Co Ltd; Union Foshan Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-22

Abstract

本发明涉及一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆的制备方法，其组成为：水性聚氨酯消光树脂50％～80％、SMA树脂2％～10％、PMMA微球1％～8％、助剂0.3％～6.0％和去离子水；其中水性聚氨酯消光树脂为含有脂肪族异氰酸酯或脂环类异氰酸酯的自交联丙烯酸改性聚氨酯消光树脂；本发明制得的水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其漆膜具有优异的耐高温性、超耐磨性、耐水性、耐候性、耐黄变性和耐化学品性，优异的漆膜表面质感性、柔韧性和手感性，极好的全哑效果而不影响漆膜的透明性和丰满度；低VOC、不含重金属，环保；用于要求高耐磨、高抗划伤、耐高温、耐污染、耐水、具有全哑效果的各类木材地板的表面涂装。

Description

一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆的制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性单组份哑光地板漆的制备方法，尤其涉及到一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，属于水性木器漆技术领域。

背景技术

随著人们生活品位的提升和对健康的高度关注，未来的家庭装饰和家具涂料市场必定是水性漆的天下。据统计，2008年我国木器涂料的产量约为80万吨，2010年，中国木器涂料产量合计为106万吨，其中聚氨酯涂料比例最高，约为70％，其中水性木器漆仅占10％左右。但是水性木器漆与油性漆相比，突出的缺点是漆膜硬度、耐磨抗划性、丰满度、光泽、耐温性、耐水性低，不能满足现代家装的品位要求。

CN102604524A公开了一种水性单组份聚氨酯木器漆及其制备方法，由水性单组份聚氨酯、环氧基硅氧烷、水溶性有机硅和水组成，该发明中的环氧基硅氧烷是具有有机与无机官能团架桥功能的有机物，且溶于水，表面能比水溶性纤维素醚更低，有机官能团端很容易吸附于水性聚氨酯树脂分子表面，让大分量的水性聚氨酯树脂的表面降低，从而通过无机官能团端的链段的牵引作用，水性聚氨酯就可以迅速进一步渗透进木材的纤维深处，因而对木材纤维的渗透性更强，开放效果的特征更突出；但该发明的水性单组份聚氨酯木器漆硬度低，耐磨性差，不适合用于地板漆。

CN102533077A公开了一种双组分水性聚氨酯高耐磨哑光涂料及其制备方法，该涂料包含A、B两组分，A组分以丙烯酸树脂分散体为基本组分，添加去离子水、润湿剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、消光剂、流平剂、成膜助剂及耐磨助剂分散制备而成，B组分为脂肪族多异氰酸酯；其中耐磨助剂为水性蜡乳液，消光剂为改性的二氧化硅如德固赛公司OK500消光粉；该发明提供一种低VOC、光泽低、附着力好、耐磨、耐腐蚀的水性哑光涂料，与水性或溶剂型环氧树脂地坪涂料及聚氨酯地坪涂料均具有很好的结合性；该水性哑光涂料具有消光剂添加量低、贮存稳定的特点，能够有效降低涂层体系的光泽，提高涂装体系的综合性能。

CN101445695B公开了一种高硬度耐磨双组分水性木器漆及其制备方法，组分1为含羟基组分，包括：去离子水1～20份，树脂60～80份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.3～1.0份、消泡剂0.03～0.3份、纳米SiO20.5～1.0份、玻璃粉浆10～20份、消光剂0～3.0份、成膜助剂1.0～3.0份、蜡助剂0.3～1份、流变剂0.01～1.0份；组分2为含异氰酸酯组分，包括：PMP10～30份、固化剂60～90份；该发明具有下述优点：漆膜具有更高的漆膜硬度和耐磨性，漆膜具有更突出的耐热性，更好的耐沾污性和耐化学性；其中耐磨助剂为玻璃粉和聚乙烯蜡。

上述两专利中为双组份体系，所用消光粉为二氧化硅类，耐磨助剂为各种蜡乳液、玻璃粉和聚醚改性硅氧烷聚合物，但添加二氧化硅类消光剂和玻璃粉，制成的哑光漆涂膜脆性差，容易引起涂料性能下降如沉淀影响贮存稳定性，涂层耐抛光性差，涂膜的透明度下降等缺陷。另外工作生活中热水壶(杯)、烟头对涂膜的破坏性大，因此对涂膜的耐温性要求高。

发明内容

为了解决上面所出现的技术缺陷，本发明采用SMA树脂和PMMA微球组成复合体系，赋予漆膜具有优异的耐磨性、耐高温性和高消光效果。

其中SMA树脂是用由苯乙烯与马来酸酐的共聚而成的结晶聚合物，本发明选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的SMA树脂，其分子结构中含有刚性基团，具有很高的硬度和较高的玻璃化温度，能有效提高漆膜的耐温性、耐磨性、透明性和耐水性，同时SMA树脂有较高的极性，赋予其优异的相容性和附着力。

PMMA微球是一种光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球，具有粒径小(1～15μm)、单分散性好、比表面大、吸附性强、表面带有可反应基团的功能性微球，PMMA微球有精确的尺寸和极窄的粒径分布，机械强度高，具有优异的耐磨性、耐温性、耐候性、柔韧性和化学稳定性；光扩散型的PMMA微球在整个紫外光和可见光波长范围内几乎100％地反射光线，消光效果与气相法白炭黑相当，在水性体系中表现更佳，而且其消光效果不影响漆膜的透明性和鲜艳度。由于PMMA微球含有柔性的分子链段，为漆膜提供了优异的爽滑手感性，具有传统的白炭黑或蜡等消光剂无法获得的漆膜表面的质感性和丰满度。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其组成为：水性聚氨酯消光树脂50％～80％、SMA树脂2％～10％、PMMA微球1％～8％、助剂0.3％～6.0％、余下为去离子水；所述的水性聚氨酯消光树脂为含有脂肪族异氰酸酯(HDI)或脂环类异氰酸酯(IPDI、H₁₂MDI)的自交联丙烯酸改性聚氨酯消光树脂。

所述的SMA树脂选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的苯乙烯与马来酸酐共聚树脂。

所述的PMMA微球选用粒径为3.5～15μm的光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球。

所述的助剂至少包括消泡剂、基材润湿剂、分散剂、流平剂、增稠剂、附着力促进剂、pH调和剂及杀菌防霉剂的一种或几种的组合；所述的基材润湿剂为聚醚改性硅氧烷共聚物、炔二醇类聚合物或氟改性磷酸酯聚合物的一种；所述的成膜助剂为丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚或醇酯-12中的一种或几种的组合。

本发明提出一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆的制备方法，步骤如下：在溶解釜中加入按配方量的SMA树脂，加热到60℃溶化，搅拌下加入氨水碱溶反应，加入去离子水配制成固含量为20～30％的SMA水溶液；冷却到室温移到分散桶中，按配方量依次加入消泡剂、分散剂、附着力促进剂、底材润湿剂，搅拌均匀后，按配方量加入PMMA微球，高速分散后，加入配方量的水性聚氨酯树脂，低速下加入成膜助剂、流平剂，调PH值为8～9，过滤包装即可。

本发明制得的水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其漆膜具有优异的耐高温性、超耐磨性、耐水性、耐候性、耐黄变性和耐化学品性，优异的漆膜表面质感性、柔韧性和手感性，极好的全哑效果而不影响漆膜的透明性和丰满度；低VOC、不含重金属，环保；用于要求高耐磨、高抗划伤、耐高温、耐污染、耐水、具有全哑效果的各类木材地板的表面涂装。

具体实施方式

实施例1：

在溶解釜中加入6份的SMA1000固体，加热到60℃溶化，搅拌下加入0.5份氨水碱溶反应，加入15份去离子水制成SMA水溶液；冷却到室温移到分散桶中，依次加入杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、分散剂0.2份，搅拌均匀，再加入3份PMMA微球粉，高速搅拌20min后，中速下加入(31％固含量)水性自交联IPDI聚氨酯消光树脂72份，分散均匀，低速下加入流平剂0.2份、基材润湿剂0.2份、丙二醇丁醚2.5份，搅拌调节好粘度和pH值，过滤包装即制得固含量为30％的水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆。

实施例2：

在溶解釜中加入4.5份的SMA1000固体，加热到60℃溶化，搅拌下加入0.4份氨水碱溶反应，加入12份去离子水制成SMA水溶液；冷却到室温移到分散桶中，依次加入杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、分散剂0.3份，搅拌均匀，再加入4份PMMA微球粉，高速搅拌20min后，中速下加入(30％固含量)水性自交联HDI聚氨酯消光树脂75份，分散均匀，低速下加入流平剂0.2份、基材润湿剂0.2份、丙二醇丁醚3份，搅拌调节好粘度和pH值，过滤包装即制得固含量为32％的水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆。

实施例3：

在溶解釜中加入5.5份的SMA1440固体，加热到60℃溶化，搅拌下加入0.5份氨水碱溶反应，加入13.2份去离子制成SMA水溶液；冷却到室温移入分散桶中，依次加入杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、分散剂0.5份，搅拌均匀，再加入5份PMMA微球粉，高速搅拌20min后，中速下加入(31％固含量)水性自交联HDI聚氨酯消光树脂72份，分散均匀，低速下加入流平剂0.2份、基材润湿剂0.2份、丙二醇丁醚3份，搅拌调节好粘度和pH值，过滤包装即制得固含量为32％的水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆。

按照相关国家标准，对本发明制得的水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆的性能进行检测，测试结果如表1所示。

表1水性单组份聚氨酯全哑高耐磨地板漆性能测试结果

备注：表1中透明性、抗划伤性按1-5分级，5-表示最优，1-表示最差。

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims

1.一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：水性聚氨酯消光树脂50％～80％、SMA树脂2％～10％、PMMA微球1％～8％、助剂0.3％～6.0％、余下为去离子水；所述的水性聚氨酯消光树脂为含有脂肪族异氰酸酯(HDI)或脂环类异氰酸酯(IPDI、H₁₂MDI)的自交联丙烯酸改性聚氨酯消光树脂。

2.如权利要求1所述的一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其特征在于：所述的SMA树脂选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的苯乙烯与马来酸酐共聚树脂。

3.如权利要求1所述的一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其特征在于：所述的PMMA微球选用粒径为3.5～15μm的光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球。

4.如权利要求1所述的一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其特征在于：所述的助剂至少包括消泡剂、基材润湿剂、分散剂、流平剂、增稠剂、附着力促进剂、pH调和剂及杀菌防霉剂的一种或几种的组合；所述的基材润湿剂为聚醚改性硅氧烷共聚物、炔二醇类聚合物或氟改性磷酸酯聚合物的一种；所述的成膜助剂为丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚或醇酯-12中的一种或几种的组合。

5.一种如权利要求1，4所述的一种单组份水性聚氨酯全哑高耐磨地板漆，其特征在于：所述的制备方法，步骤如下：在溶解釜中加入按配方量的SMA树脂，加热到60℃溶化，搅拌下加入氨水碱溶反应，加入去离子水配制成固含量为20～30％的SMA水溶液；冷却到室温移到分散桶中，按配方量依次加入消泡剂、分散剂、附着力促进剂、底材润湿剂，搅拌均匀后，按配方量加入PMMA微球，高速分散后，加入配方量的水性聚氨酯树脂，低速下加入成膜助剂、流平剂，调PH值为8～9，过滤包装即可。