CN109054615A - 双组份水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双组份水性涂料,以重量份计,采用以下A组分和B组分:A组分:水性羟基丙烯酸分散体:40.0‑60.0份;水性功能性树脂:3.0‑6.0份;水性色浆:20.0‑30.0份;功能性助溶剂:3.0‑6.0份;增稠剂:0.3‑0.6份;底材润湿剂:0.2‑0.4份;流平剂:0.1‑0.3份;消泡剂:0.1‑0.3份;蒸馏水:4.0‑10.0份;B组分:水性多异氰酸酯固化剂:15‑25份。利用本发明的方案制备的水性涂料施工窗口较宽,在严苛的高温、低温及高湿度环境中,仍然能够施工并获得良好的漆膜,均表现出良好的性能,漆膜的外观、干燥速度、硬度、耐水性均得到了理想的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种双组份水性涂料及其制备方法。
背景技术
由于国家政策的推动和民众环保意识的提高,更加环保的水性化涂料取代传统的溶剂型涂料,已成为我国目前涂料行业的发展趋势。与溶剂型涂料相比,水性涂料在使用过程中受施工条件限制极为严格,一般要求在5~35℃,湿度30%~70%条件下施工。在冬日温度较低时,尤其是温度低于5℃时,由于水的蒸发潜热高,水分挥发慢,水性涂料的干燥速度极慢,导致水性涂料无法使用。在雨季高湿度天气下,受饱和蒸汽压影响,水分的挥发也十分缓慢,漆膜不仅干燥慢,而且容易产生气泡、痱子等弊病。过窄的温湿度施工窗口严重阻碍了水性涂料的推广使用,这已经成为水性涂料行业的痛点问题。目前,人们主要通过施工条件的改善来实现水性涂料的正常使用。通过控制施工环境的温湿度、增加涂料的闪干工序,确保水性涂料能够不受气候因素限制进行施工。这种方案可应用于汽车原厂制造、4S店等大型的涂装厂。然而,在多数的涂装场合如汽车的路边店面修补、工农业设备涂装、桥梁涂装等,往往施工条件无法控制,水性涂料在这些场景下的推广也遇到了瓶颈。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种双组份水性涂料,通过引入功能性树脂和功能性助溶剂,对涂料配方进行了合理的改进,由于功能性树脂和助溶剂的特殊性质,使得水性涂料在严苛的施工环境,即低温高湿的环境下,仍然能够获得良好的漆膜效果,从而解决了水性涂料受施工环境影响、低温高湿条件下无法使用的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案是:本发明公开了一种易施工的双组份水性涂料,以重量份计,采用以下A组分和B组分:
A组分:
水性羟基丙烯酸分散体:40.0-60.0份;水性功能性树脂:3.0-6.0份;水性色浆:20.0-30.0份;功能性助溶剂:3.0-6.0份;增稠剂:0.3-0.6份;底材润湿剂:0.2-0.4份;流平剂:0.1-0.3份;消泡剂:0.1-0.3份;蒸馏水:4.0-10.0份;其中的水性功能性树脂为分子量为1000-2000,羟基含量为3.0%-6.0%,酸值为50-80mgKOH/g的水溶性聚酯树脂;水溶性聚酯树脂是由30份己二酸、15份新戊二醇、20份三羟甲基丙烷和5份偏苯三酸酐在200—220℃下缩合反应,酸值降至80mgKOH/g以下而得。
组分:水性多异氰酸酯固化剂:15-25份。
作为优选,A组分:水性羟基丙烯酸分散体:45-55份;水性功能性树脂: 4-5份;水性色浆:24-28份;功能性助溶剂:4-5份;增稠剂:0.4-0.5份;底材润湿剂:0.25-0.3份,流平剂:0.15-0.2份;消泡剂:0.2-0.25份;蒸馏水:5-8份;
B组分:水性多异氰酸酯固化剂:18-22份。
作为优选,水性羟基丙烯酸分散体为万华化学集团股份有限公司的Antkote2033树脂,常州涂料化工研究院的CTR6014树脂中的一种或两种的混合物。
作为优选,功能性助溶剂为乙醇、丙二醇甲醚或甲乙酮的一种或几种的混合物。
作为优选,增稠剂为德国Borchers公司的增稠剂产品Borchi Gel 0620。
作为优选,底材润湿剂为毕克公司的BYK349。
作为优选,流平剂为迪高公司的Tego100。
作为优选,消泡剂为毕克公司的BYK011。
作为优选,水性多异氰酸酯固化剂为德国科思创Bayhydur XP 2655或万华化学集团股份有限公司的Aquolin 270。
本发明的双组份水性涂料的制备方法为:在搅拌下,将上述A组分的各物料充分混合均匀。在使用前将上述A组分与B组分混合均匀,用蒸馏水调节至喷涂粘度即涂4杯,25-30秒即可使用。
采用上述技术方案后,本发明带来的技术效果是:本发明的核心技术是引入了水性功能性树脂和功能性助溶剂,大幅改善了水性涂料的施工性能。水性功能性树脂具有分子量小、分子链柔软的特点,同时带有一定数量的活性反应基团。在高温环境下,功能性树脂可以起到延长开放时间,促进漆膜流平,促进气泡排出的作用,从而减少水性涂料在高温下易发生的痱子、暗泡等现象,同时功能性树脂能够参与和固化剂的反应,最终成为漆膜交联体系的一部分,不会影响最终涂层的硬度和耐化性。而引入的功能性助溶剂是一些与水相容性好、易挥发的助溶剂,这些溶剂可以在低温和高湿环境下促进水分的挥发,使得水性涂料在低温高湿的环境下仍然能够较快的干燥,获得良好的外观。与传统的水性涂料相比,利用本发明的方案制备的水性涂料施工窗口较宽,在严苛的高温、低温及高湿度环境中,仍然能够施工并获得良好的漆膜,均表现出良好的性能,漆膜的外观、干燥速度、硬度、耐水性均得到了理想的效果,本发明的技术方案将大幅改善水性涂料的施工性能,有力地推动水性涂料的应用,从而为降低涂装过程中的VOC含量、保护人类生存环境做出贡献。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明,不应理解为以任何方式限制本发明。
对比实施例(普通双组份水性涂料)
A组分:Antkote2033水性羟基丙烯酸分散体50份,水性色浆25份,Borchi Gel 0620增稠剂0.3份,BYK349底材润湿剂0.3份,Tego100流平剂0.2份,BYK011消泡剂0.2份,蒸馏水6份。
B组分: Baydydur XP2655水性多异氰酸酯固化剂20份。
使用前将A组分和B组分混合均匀,用蒸馏水调整至喷涂粘度。
实施例1
A组分:Antkote2033水性羟基丙烯酸分散体50份,水性功能性树脂4份,水性色浆25份,Borchi Gel 0620增稠剂0.3份,乙醇2份,丙二醇甲醚2份,BYK349底材润湿剂0.3份,Tego100流平剂0.2份,BYK011消泡剂0.2份,蒸馏水6份。
B组分:Baydydur XP2655水性多异氰酸酯固化剂20份。
使用前将A组分和B组分混合均匀,用蒸馏水调整至喷涂粘度。
实施例2
A组分:Antkote2033水性羟基丙烯酸分散体50份,水性功能性树脂5份,水性色浆25份,Borchi Gel 0620增稠剂0.3份,乙醇2份,甲乙酮2份,BYK349底材润湿剂0.3份,Tego100流平剂0.2份,BYK011消泡剂0.2份,蒸馏水6份。
B组分: Baydydur XP2655水性多异氰酸酯固化剂20份。
使用前将A组分和B组分混合均匀,用蒸馏水调整至喷涂粘度。
实施例3
A组分:CTR6014水性羟基丙烯酸分散体50份,水性功能性树脂4份,水性色浆26份,Borchi Gel 0620增稠剂0.3份,丙二醇甲醚2份,甲乙酮2份,BYK349底材润湿剂0.3份,Tego100流平剂0.2份,BYK011消泡剂0.2份,蒸馏水6份。
B组分: Baydydur XP2655水性多异氰酸酯固化剂10份。
实施例4
A组分:Antkote2033水性羟基丙烯酸分散体25份,CTR6014水性羟基丙烯酸分散体25份,水性功能性树脂4份,水性色浆25份, Borchi Gel 0620增稠剂0.3份,乙醇2份,甲乙酮2份,BYK349底材润湿剂0.3份,Tego100流平剂0.2份,BYK011消泡剂0.2份,蒸馏水6份。
B组分:Baydydur XP2655水性多异氰酸酯固化剂15份。
使用前将A组分和B组分混合均匀,调整至喷涂粘度。
将各实施例的涂料喷涂于马口铁板上,分别置于-10℃低温及85%的高湿度环境中,放置24h后,检测各项性能,结果见表1及表2。
表1 各实施例涂料在低温环境下的性能对比(温度-10℃,湿度40%)
项目 | 对比实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
外观 | 良好 | 优异 | 优异 | 优异 | 优异 |
表干时间 | >5h | 1.5h | 1.5h | 1.0h | 1.2h |
实干时间 | >48h | 15h | 15h | 12h | 13h |
24h硬度 | <2B | HB | HB | H | HB |
光泽(60°) | 80 | 90 | 91 | 88 | 90 |
耐水(24h) | 起泡,脱落 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 |
表2 各实施例涂料在高湿度环境下的性能对比(温度25℃,湿度85%)
项目 | 对比实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
外观 | 表面起痱子,有缩孔现象 | 优异 | 优异 | 优异 | 优异 |
表干时间 | >4h | 1.2h | 1.2h | 1.0h | 1.2h |
实干时间 | >48h | 10h | 10h | 8h | 10h |
24h硬度 | <2B | HB | HB | H | HB |
光泽(60°) | 70 | 88 | 89 | 85 | 87 |
耐水(24h) | 起泡,脱落 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 |
Claims (10)
1.一种双组份水性涂料,以重量份计,采用以下A组分和B组分:A组分:水性羟基丙烯酸分散体:40.0-60.0份;水性功能性树脂:3.0-6.0份;水性色浆:20.0-30.0份;功能性助溶剂:3.0-6.0份;增稠剂:0.3-0.6份;底材润湿剂:0.2-0.4份;流平剂:0.1-0.3份;消泡剂:0.1-0.3份;蒸馏水:4.0-10.0份;其中的水性功能性树脂为分子量为1000-2000,羟基含量为3.0%-6.0%,酸值为50-80mgKOH/g的水溶性聚酯树脂;水溶性聚酯树脂是由30份己二酸、15份新戊二醇、20份三羟甲基丙烷和5份偏苯三酸酐在200—220℃下缩合反应,酸值降至80mgKOH/g以下而得;B组分:水性多异氰酸酯固化剂:15-25份。
2.根据权利要求1所述的双组份水性涂料,以重量份计,采用以下A组分和B组分:A组分:水性羟基丙烯酸分散体:45-55份;水性功能性树脂: 4-5份;水性色浆:24-28份;功能性助溶剂:4-5份;增稠剂:0.4-0.5份;底材润湿剂:0.25-0.3份,流平剂:0.15-0.2份;消泡剂:0.2-0.25份;蒸馏水:5-8份;B组分:水性多异氰酸酯固化剂:18-22份。
3.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的水性羟基丙烯酸分散体为万华化学集团股份有限公司的Antkote2033树脂,常州涂料化工研究院的CTR6014树脂中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的功能性助溶剂为乙醇、丙二醇甲醚或甲乙酮的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的增稠剂为德国Borchers公司的增稠剂产品Borchi Gel 0620。
6.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的底材润湿剂为毕克公司的BYK349。
7.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的流平剂为迪高公司的Tego100。
8.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的消泡剂为毕克公司的BYK011。
9.根据权利要求1或2所述的双组份水性涂料,所述的水性多异氰酸酯固化剂为德国科思创Bayhydur XP 2655或万华化学集团股份有限公司的Aquolin 270。
10.制备本发明的双组份水性涂料的方法为:在搅拌下,将上述A组分的各物料充分混合均匀,在使用前将上述A组分与B组分混合均匀,用蒸馏水调节至喷涂粘度即涂4杯,25-30秒即可使用。
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