CN107987631A - 防下陷高透明水性双组份涂料填充剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
防下陷高透明水性双组份涂料填充剂的制备方法，由组份A和阴离子改性HDI多异氰酸酯组成，所述组分A的原料质量配比为：水性乳液40‑50％，分散剂0.5‑1.5％，润湿剂0.2‑0.5％，消泡剂0.2‑0.5％，慢干水10‑15％，防霉剂0.1‑0.2％，去离子水5‑10％，功能性填料40‑50％，膨润土0.1‑1％，增稠剂0.1‑1.0％。解决现有填充剂干燥时间长，硬度低，容易下陷、附着力差等问题，填充性好，韧性好，对基材密封好，附着力好，韧性好，硬度高，透明度好，成膜性好，不渗色，打磨性好，不含有害成分，安全环保，同时对涂料的承载强，可广泛用于木器漆深导管的填充。
Description
技术领域
本发明属于IPC分类C09D涂料组合物原料的化工应用技术领域，涉及水性木器涂料改进技术，尤其是防下陷高透明水性双组份涂料填充剂及其制备方法。
背景技术
随着低碳环保型经济发展，要求环保型水性涂料具备安全、环保、施工便利的特性。水性漆就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。可使用在：木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多中材质上。开始水性漆并不被大众所认可，对于这种新产品人们总是保有很大的怀疑态度，使用初期经常有厂家在水性漆中添加汽油、二甲苯、香蕉水等有机稀料造成很多不必要的麻烦。
现有技术中公开的有一种双组份聚氨酯防水涂料，是一种双组份反应固化型高分子防水涂料，其中甲组分是由聚醚和异氰酸酯缩聚得到的异氰酸酯封端的预聚体，乙组分是由增强剂、增塑剂、增稠剂、促凝剂组成的彩色的液体。使用时，将甲乙组份按照一定比例混合在一起，搅拌均匀后，涂刷在需要施工的基层表面，经反应固化形成富有弹性，坚韧又有耐久性的防水涂膜。在实际施工中，组份A与组份B的混合比往往与厂家的要求会有一定的偏差，在本测试中，刻意测试了正负20％固化剂用量偏差时，对涂料性能的影响。研究发现，双组份水性聚氨酯的漆膜性能并不会因为固化剂用量的偏差而产生大幅的变化，这主要得益于在配方设计时，NCO/OH的当量比达到或超过1.5:1，因而当少添加20％固化剂用量时，OH基团仍可充分反应，而当固化剂过量20％时，多余的固化剂与水反应生成聚脲可进一步增强性能。
中国专利申请201310123245.9具体地涉及水性高填充白色涂料。该水性高填充白色涂料，包括以下重量份原料：水性树脂150～300份，成膜助剂22～60份，钛白粉 60～150，滑石粉100～250份、填料280～350份，去离子水100～300份，pH调节剂2份，防腐剂2～4份，水性润湿分散剂6～10份，水性消泡剂3～8份，水性增稠剂4～10份。
中国专利申请201310288625.8涉及含有钛白粉作为填充料使用的高档水性涂料。包括钛白粉填充料，所述钛白粉填充料为钛白粉与糯米粉的混合物，所述钛白粉填充料由质量计的1％-50％钛白粉与余量的糯米粉组成。采用上述技术方案，配方中的糯米粉和碳酸钙，生石灰混合使用，生成一种有机——无机复合材料。
中国专利申请201710506736.X公开了一种疏水改性纳米硫酸钡填充水性聚氨酯涂料的制备方法,将纳米硫酸钡粉末，用聚氨基葡糖溶胶进行包裹后得聚氨基葡糖分子膜包覆改性纳米硫酸钡，与聚醚三元醇N330混合后进行插层得聚醚三元醇N330插层改性纳米硫酸钡复合物，与二苯基甲烷二异氰酸酯一起为主要合成原料，合成出水性聚氨酯预聚体，加入交联剂在红外干燥箱中进行交联后，进行乳化分散形成涂料,本发明的涂料具有较好的实际应用价值，也具有良好的疏水性能，适用于建筑、装饰、工业制造等用途且制备方法，其工艺条件简单，操作方便，易实现。
然而，对于一些深导管做全封闭效果时，水性产品相对于油性产品施工时，仍存在较多不足，例如施工遍数多，漆面软，透明度低，易塌陷等。
发明内容
本发明的目的是提供防下陷高透明水性双组份涂料填充剂及其制备方法，在做深导管，全封闭效果时，既能很好的填充导管、透明度高、硬度高、不易塌陷而且易施工。
本发明的目的将通过以下技术措施来实现：由组份A和阴离子改性HDI多异氰酸酯
组成，所述组分A的原料配比为：
| 项目 | 质量百分比/％ |
| 水性乳液 | 40-50 |
| 分散剂 | 0.5-1.5 |
| 润湿剂 | 0.2-0.5 |
| 消泡剂 | 0.2-0.5 |
| 慢干水 | 10-15 |
| 防霉剂 | 0.1-0.2 |
| 去离子水 | 5-10 |
| 功能性填料 | 40-50 |
| 膨润土 | 0.1-1 |
| 增稠剂 | 0.1-1.0 |
填充剂制备方法，包括以下步骤：a.按重量计算，向容器中加入水性乳液，在800转每分钟的搅拌速度下，依次加入分散剂、消泡剂、润湿剂、防霉剂、慢干水、去离子水；搅拌均匀，再加入功能性填料，膨润土，提高转速，高速分散30分钟，细度合格后，用增稠剂调整粘度，分散均匀，过滤得到组分A；按组分A：阴离子改性HDI多异氰酸酯＝1:0.1 的质量配比调配均匀，即得到成品。
尤其是，包括以下步骤：a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即毕克BYK190 0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即毕克BYK024 0.2份，慢干水即丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42 份，膨润土即洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A；b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，得到成品。
尤其是，包括以下步骤：a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在 800r/min依次加入，分散剂即陶氏化学特好散快易0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2 份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即毕克BYK024 0.2份，慢干水即陶氏化学丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土即洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A；b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
尤其是，包括以下步骤：a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即陶氏化学特好散快易0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2 份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即迪高tego810 0.2份，慢干水即陶氏化学丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A；b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
尤其是，由分散剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂、膨润土、防霉剂组成助剂；按占涂料所用全部原料的质量百分比计，所述助剂中的各原料的用量为：分散剂0.5～1.5；消泡剂0.2～0.5；润湿剂0.2～0.5；抗菌剂0.1～0.2，膨润土0.1～1.0；增稠剂0.1～ 1.0。
本发明的优点和效果：采用羟基丙烯酸乳液和多异氰酸酯经过化学交联反应，生成一种高性能的聚氨酯聚合物，解决了现有填充剂干燥时间长，硬度低，容易下陷、附着力差等问题，以确保涂层具有长期稳定性。填充性好，韧性好，对基材密封好，附着力好，韧性好，硬度高，透明度好，成膜性好，不渗色，打磨性好，不含有害成分，安全环保，同时对涂料的承载强，施工方便满足实际操作的施工要求，可广泛用于木器漆深导管的填充。
主要性能测试指标包括：在容器中状态参数，搅匀后为粘稠液体；涂膜外观，正常；施工性，施涂无障碍；贮存稳定性(50℃/7d)，无异常；打磨性，易打磨；附着力 (划格间距2mm)≤1级；耐水性无异常；铅笔硬度2H。
具体实施方式
本发明原理在于，由组份A和阴离子改性HDI多异氰酸酯组成，所述组分A的原料配
比为：
| 项目 | 质量百分比/％ |
| 水性乳液 | 40-50 |
| 分散剂 | 0.5-1.5 |
| 润湿剂 | 0.2-0.5 |
| 消泡剂 | 0.2-0.5 |
| 慢干水 | 10-15 |
| 防霉剂 | 0.1-0.2 |
| 去离子水 | 5-10 |
| 功能性填料 | 40-50 |
| 膨润土 | 0.1-1 |
| 增稠剂 | 0.1-1.0 |
填充剂制备方法，包括以下步骤：a.按重量计算，向容器中加入水性乳液，在 800转每分钟的搅拌速度下，依次加入分散剂、消泡剂、润湿剂、防霉剂、慢干水、去离子水；搅拌均匀，再加入功能性填料，膨润土，提高转速，高速分散30分钟，细度合格后，用增稠剂调整粘度，分散均匀，过滤得到组分A；按组分A：阴离子改性HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：一种填充剂制备方法，包括以下步骤：
a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即毕克BYK190 0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1 份，消泡剂即毕克BYK024 0.2份，慢干水即丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土即洛克伍德 LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A。
b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，得到成品。
主要性能测试指标如下：
| 测试项目 | 测试结果 |
| 在容器中状态参数 | 搅匀后为粘稠液体 |
| 涂膜外观 | 正常 |
| 施工性 | 施涂无障碍 |
| 贮存稳定性(50℃/7d) | 无异常 |
| 打磨性 | 易打磨 |
| 附着力(划格间距2mm) | ≤1级 |
| 耐水性 | 无异常 |
| 铅笔硬度 | 2H |
实施例2：一种填充剂制备方法，包括以下步骤：
a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即陶氏化学特好散快易0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即毕克BYK024 0.2份，慢干水即陶氏化学丙二醇10份，去离子水7.4 份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土即洛克伍德LaponiteRDS0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A。
b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
主要性能测试指标如下：
| 测试项目 | 测试结果 |
| 在容器中状态参数 | 搅匀后为粘稠液体 |
| 涂膜外观 | 正常 |
| 施工性 | 施涂无障碍 |
| 贮存稳定性(50℃/7d) | 无异常 |
| 打磨性 | 易打磨 |
| 附着力(划格间距2mm) | ≤1级 |
| 耐水性 | 无异常 |
| 铅笔硬度 | 2H |
实施例3：一种填充剂制备方法，包括以下步骤：
a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即陶氏化学特好散快易0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即迪高tego810 0.2份，慢干水即陶氏化学丙二醇10份，去离子水7.4 份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A。
b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
主要性能测试指标如下：
| 测试项目 | 测试结果 |
| 在容器中状态参数 | 搅匀后为粘稠液体 |
| 涂膜外观 | 正常 |
| 施工性 | 施涂无障碍 |
| 贮存稳定性(50℃/7d) | 无异常 |
| 打磨性 | 易打磨 |
| 附着力(划格间距2mm) | ≤1级 |
| 耐水性 | 无异常 |
| 铅笔硬度 | 2H |
本发明实施例中，涂料A组份中：水性乳液带羟基基团能和异氰酸酯反应，能提高附着力，改善韧性、硬度、透明度和成膜性，同时增强对粉料的承载性能，增加漆膜性能硬度和耐水性能。功能性填料要求，填充性能好，折射率和水性树脂的折射率很接近，这样保证透明度，同时硬度高。
本发明实施例中，由分散剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂、膨润土、防霉剂组成助剂；按占涂料所用全部原料的质量百分比计，所述助剂中的各原料的用量为：分散剂 0.5～1.5；消泡剂0.2～0.5；润湿剂0.2～0.5；抗菌剂0.1～0.2，膨润土0.1～1.0；增稠剂0.1～1.0。其中，分散剂为毕克分散剂或陶氏分散剂；消泡剂为毕克消泡剂和迪高消泡剂；润湿剂为毕克化学公司润湿剂；增稠剂为明凌的增稠剂；膨润土为洛克伍德；防霉抗菌剂为托洛依有限公司的防霉剂。
本发明中，填充剂可填充木材深导管，实现全封闭效果。填充剂的制备方法，制备简单，易于施工。
Claims (5)
1.防下陷高透明水性双组份涂料填充剂的制备方法，其特征在于，由组份A和阴离子改性HDI多异氰酸酯组成，所述组分A的原料配比为：
填充剂制备方法，包括以下步骤：a.按重量计算，向容器中加入水性乳液，在800转每分钟的搅拌速度下，依次加入分散剂、消泡剂、润湿剂、防霉剂、慢干水、去离子水；搅拌均匀，再加入功能性填料，膨润土，提高转速，高速分散30分钟，细度合格后，用增稠剂调整粘度，分散均匀，过滤得到组分A；按组分A：阴离子改性HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
2.如权利要求1所述的防下陷高透明水性双组份涂料填充剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即毕克BYK190 0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即毕克BYK024 0.2份，慢干水即丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土即洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A；b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，得到成品。
3.如权利要求1所述的防下陷高透明水性双组份涂料填充剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即陶氏化学特好散快易0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即毕克BYK024 0.2份，慢干水即陶氏化学丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土即洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A；b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
4.如权利要求1所述的防下陷高透明水性双组份涂料填充剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、按重量计，向容器中加入水性羟基乳液40份，在800r/min依次加入，分散剂即陶氏化学特好散快易0.8份，润湿剂即毕克BYK3455 0.2份，防霉剂即特洛伊K20 0.1份，消泡剂即迪高tego810 0.2份，慢干水即陶氏化学丙二醇10份，去离子水7.4份，搅拌均匀，再加入功能性填料即恒展新材料HZ-1009丙烯酸树脂粉42份，膨润土洛克伍德LaponiteRDS 0.6份，增稠剂即明凌PUR40 0.7份，过滤得到组分A；b、按组分A:阴离子HDI多异氰酸酯＝1:0.1的质量配比调配均匀，即得到成品。
5.如权利要求1所述的防下陷高透明水性双组份涂料填充剂的制备方法，其特征在于，由分散剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂、膨润土、防霉剂组成助剂；按占涂料所用全部原料的质量百分比计，所述助剂中的各原料的用量为：分散剂0.5～1.5；消泡剂0.2～0.5；润湿剂0.2～0.5；抗菌剂0.1～0.2，膨润土0.1～1.0；增稠剂0.1～1.0。
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