CN114621662A - 一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用，属于涂料技术领域。该面漆制备原料包括以下重量份数的制备原料：第一羟基丙烯酸树脂10份～15份、第二羟基丙烯酸树脂35份～60份、润湿分散剂0.2份～1份、催干剂0.1份～0.5份、二氧化硅5份～10份、蜡粉3份～5份；所述第一羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量为4.0％～4.5％；所述第二羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量为2％～2.5％。本发明选用第一羟基丙烯酸树脂为辅助树脂；第二羟基丙烯酸树脂为主体树脂；实现了对固化后面漆的硬度和强度进行控制；从而制得了RCA耐磨性能好的聚氨酯哑光面漆。

Description

一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
背景技术
自从20世纪50年代德国拜耳公司合成了己二异氰酸酯和苯二异氰酸酯以来，聚氨酯(PU)涂料得到迅速的发展。随着人们生活水平的提高，对木器家具、汽车、铁路机车需求增长，以及石油化工、机械工业、塑料模具加工等产业的发展，是聚氨酯涂料进入飞速发展时期。相关技术中所用的聚氨酯涂料，在涂装时需要施工粘度比较低，涂料中含有较多的有机溶剂，这些溶剂最终挥发到大气中，造成一定的污染；为了降低上述污染，相关技术中存在如下两种方法：一是涂料水性化，但相关技术不成熟，不能够满足各种环境的施工，无法完全替代溶剂型涂料；另外是溶剂型聚氨酯的改性，主要方向就是降低VOC。
相关技术中的高固含聚氨酯涂料，但大部分都适用于木器漆，其施工粘度大，用于辊涂和淋涂，不能喷涂，不适于对外观要求比较高的3C涂料行业，也无法满足3C涂料严格的表面耐磨要求。另外一方面，随着笔记本电脑行业的快速发展，为了吸引消费者，对笔记本电脑的外观的细腻程度、漆膜的表面耐磨以及涂料颜色的炫彩提出了苛刻的要求。
因此，需要开发一种聚氨酯哑光面漆，该面漆的耐磨性能好且VOC含量低。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种聚氨酯哑光面漆，该面漆的耐磨性能好且VOC含量低。
本发明还提供了上述聚氨酯哑光面漆的制备方法。
本发明还提供了上述聚氨酯哑光面漆在制备3C产品中的应用。
为解决上述第一个技术问题，本发明提供的技术方案为：一种聚氨酯哑光面漆，包括以下重量份数的制备原料：
第一羟基丙烯酸树脂10份～15份、第二羟基丙烯酸树脂35份～60份、润湿分散剂0.2份～1份、催干剂0.1份～0.5份、二氧化硅5份～10份、蜡粉3份～5份；
所述第一羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量为4.0％～4.5％；
所述第二羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量为2％～2.5％。
根据本发明的聚氨酯哑光面漆技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
本发明聚氨酯哑光面漆制备原料中选用第一羟基丙烯酸树脂为辅助树脂；第二羟基丙烯酸树脂为主体树脂；同时通过控制第一羟基丙烯酸树脂和第二羟基丙烯酸树脂的羟基含量；实现了对固化后面漆的硬度和强度进行控制；从而制得了RCA耐磨性能好(说明面漆的硬度高和强度高)的聚氨酯哑光面漆；同时通过添加蜡粉，蜡粉悬浮在面漆的上层，起到了滚珠轴承似的效果，从而降低面漆对接触面的摩擦系数，起到增划的作用，并同时提高面漆的耐磨性能和抗划伤性能。
根据本发明的一些实施方式，所述聚氨酯哑光面漆的制备原料还包括溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂、所述第二羟基丙烯酸树脂、所述润湿分散剂、所述催干剂、所述二氧化硅、所述蜡粉和所述溶剂混合后组成A组分。
根据本发明的一些实施方式，所述A组分由以下重量份数的制备原料组成：
第一羟基丙烯酸树脂10份～15份、第二羟基丙烯酸树脂35份～60份、润湿分散剂0.2份～1份、催干剂0.1份～0.5份、二氧化硅5份～10份、蜡粉3份～5份、溶剂20份～40份。
根据本发明的一些实施方式，所述溶剂选自酮类溶剂或醚类溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述醚类溶剂包括PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)。
根据本发明的一些实施方式，所述酮类溶剂包括MEK(2-丁酮)、MIBK(甲基异丁酮)。
根据本发明的一些实施方式，所述聚氨酯哑光面漆还包括以下制备原料：固化剂和稀释剂。
根据本发明的一些实施方式，所述固化剂的制备原料包括异氰酸酯。
根据本发明的一些实施方式，所述固化剂为B组分。
根据本发明的一些实施方式，所述稀释剂为C组分。
根据本发明的一些实施方式，所述聚氨酯哑光面漆的制备原料由A组分、B组分、C组分组成。
A组分起到提供主体树脂的作用，B组分起到使漆膜固化的作用，而C组分起到控制最终粘度的作用；通过上述三组分的搭配，最终制得了粘度低的聚氨酯哑光面漆。
根据本发明的一些实施方式，所述B组分的制备原料包括异氰酸酯。
根据本发明的一些实施方式，所述B组分由异氰酸酯和酯类溶剂组成。
根据本发明的一些实施方式，所述B组分由以下重量份数的制备原料组成：70份～90份的固化剂和10份～30份的酯类溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述异氰酸酯选自TDI(甲苯二异氰酸酯，CAS号为：584-84-9)或HDI(六甲撑二异氰酸酯，CAS号为：822-06-0)中的至少一种。
通过选用上述异氰酸酯，使A组分完成固化。
根据本发明的一些实施方式，所述异氰酸酯选自旭化成的TDI、旭化成的HDI、科思创的TDI、科思创的HDI中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述酯类溶剂选自EAC(乙酸乙酯)或BAC(乙酸正丁酯)中至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述稀释剂选自PMA、MEK、EAC、BAC、BCS(乙二醇丁醚)中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂的固含为60％～80％。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂的固含为60％～70％。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂的固含为61％～68％。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂的粘度3Pa·s～7Pa·s。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂的粘度3.3Pa·s～6.6Pa·s。
通过管控第一羟基树脂的固含(固含处于较高水平)以及粘度(粘度处于较低水平)，从而实现了对面漆喷涂VOC的管控。
根据本发明的一些实施方式，所述第一羟基丙烯酸树脂选自新颖元的NP-640、新颖元的AP-1601、纽佩斯的SETALUX 1215中的至少一种。
第一羟基丙烯酸树脂为高羟树脂，起到了增强面漆的交联密度，从而起到了增强面漆强度、硬度、耐磨、耐划(RCA耐磨性能好)以及耐化等性能的作用。
根据本发明的一些实施方式，所述第二羟基丙烯酸树脂的固含为50％～70％。
根据本发明的一些实施方式，所述第二羟基丙烯酸树脂的固含为60％～65％。
根据本发明的一些实施方式，所述第二羟基丙烯酸树脂的粘度为4Pa·s～7Pa·s。
根据本发明的一些实施方式，所述第二羟基丙烯酸树脂的粘度为4Pa·s～6Pa·s。
通过管控第二羟基树脂的固含(固含处于较高水平)以及粘度(粘度处于较低水平)，从而实现了对面漆喷涂VOC的管控。
根据本发明的一些实施方式，所述第二羟基丙烯酸树脂选自柯力森的KN5460、嘉盛达的PAR-1152、嘉盛达的PAR-1155FN中的至少一种。
第二羟基丙烯酸树脂为聚氨酯面漆中主体树脂，是一支中羟树脂，高固含低粘度，适合做高固含产品；且表干速度快，对二氧化硅的润湿性好，具有哑光的外观细腻。
根据本发明的一些实施方式，所述润湿分散剂为超分散剂。
超分散剂，一种特殊的表面活性剂，具有包含两个溶解度和极性相反的基团的分子结构，一部分是锚定基团，常见的锚定基团为R2N-、R3N+-、-COOH、-OH、-COO-和-SO3H等。多元胺、多元醇和聚醚等，上述物质可通过离子键，共价键，氢键和范德华力紧紧吸附在固体颗粒表面，以防止超分散剂的解吸；另一部分是溶剂化链，溶剂化链与分散介质具有良好的相容性，并且在分散介质中采用相对延伸的构想以在固体颗粒的表面上形成足够厚度的保护层。
根据本发明的一些实施方式，溶剂化链包括12-羟基硬脂酸和ε-已内酯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述润湿分散剂为100％活性物含量的聚合物分散剂。
根据本发明的一些实施方式，所述润湿分散剂为路博润的36000。
根据本发明的一些实施方式，所述润湿分散剂的锚定基团为羧基和羟基。
根据本发明的一些实施方式，所述润湿分散剂的溶剂化链为12-羟基硬脂酸。
根据本发明的一些实施方式，所述催干剂为有机锡类催干剂。
根据本发明的一些实施方式，所述催干剂选自空气化学的T-12或盖斯塔夫Mittel6821。
根据本发明的一些实施方式，所述二氧化硅为蜡处理沉淀法二氧化硅。
根据本发明的一些实施方式，所述二氧化硅的D50为3μm～5μm。
根据本发明的一些实施方式，所述二氧化硅的D50为3.9μm。
通过将二氧化硅的D50控制在上述范围，使最终形成的漆膜细腻且均匀。
根据本发明的一些实施方式，所述二氧化硅选自赢创的EXP 8018-1或者东曹T-1011中的至少一种。
上述二氧化硅的消光效率好，透明性高。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉为聚四氟乙烯改性聚乙烯。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉的D50为4μm～6μm。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉的D50为5μm。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉选自BYK公司的CERAFLOUR 999或喜多村的KTL-8FH中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉的相对密度(与水的密度之比)为0.95～0.97。
蜡粉的比重较小，可以悬浮在漆膜表面。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉的相对密度为0.96。
采用聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡粉，聚四氟乙烯加入大大改善了聚乙烯蜡微粉滑度和抗划伤性，产生非常良好的协同效应；同时蜡粉在A组分中溶解性差，具有高硬度、坚韧、易分散的特性，在制得的面漆中浮到面漆的上层，呈均匀分布，达到如滚珠轴承似的效果，从而降低涂料对第二表面的摩擦系数，起到增划的作用，并同时提高其抗划伤性能。
根据本发明的一些实施方式，所述蜡粉在所述A组分制备原料中的质量分数为5％。
在面漆的制备原料中添加了的聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡粉，RCA耐磨性能从原本的120次提升至250次以上。
根据本发明的一些实施方式，所述A组分、所述B组分和所述C组分的质量比为100:20～30:30～50。
根据本发明的一些实施方式，所述A组分、所述B组分和所述C组分的质量比为100:20:30～50。
B组分的用量控制在上述范围内，使得A组分的固化完成。
C组分的含量过高，则会导致VOC含量较高；过低，则会导致应用场景受限。
本发明第二方面提供了上述聚氨酯哑光涂层的制备方法，包括以下步骤：将所述第一羟基丙烯酸树脂、所述第二羟基丙烯酸树脂、所述润湿分散剂、所述催干剂、所述二氧化硅、所述蜡粉混合后研磨，制得第一混合物；
再将所述第一混合物、所述固化剂和所述稀释剂混合后喷涂在底漆上制得漆膜，固化。
根据本发明的一些实施方式，所述聚氨酯哑光涂层的制备方法，包括以下步骤：将A组分、B组分、C组分混合后喷涂在底漆上制得漆膜，固化；
所述A组分混合前研磨处理。
根据本发明的一些实施方式，所述喷涂的粘度为9s～10s(NK-2粘度杯)。
根据本发明的一些实施方式，所述固化后面漆的厚度为15μm～20μm。
根据本发明的一些实施方式，所述固化的温度为70℃～80℃。
根据本发明的一些实施方式，所述固化的时间为30min～60min。
根据本发明的一些实施方式，所述研磨为卧式研磨。
根据本发明的一些实施方式，所述研磨在研磨机中进行。
根据本发明的一些实施方式，所述研磨过程中研磨机转子的转速为1400r/min～1600r/min。
根据本发明的一些实施方式，所述研磨过程中研磨机转子的转速为1500r/min。
通过纳米陶瓷砂磨机将A组分进行研磨处理，实现A组分中各物料的均匀分散；从而使制得面漆细腻和均匀。
根据本发明的一些实施方式，所述A组分的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述第一羟基丙烯酸树脂、所述第二羟基丙烯酸树脂和部分溶剂混合后分散，制得第一分散物；
S2、再将所述润湿分散剂、催干剂、剩余部分溶剂加入第一分散物中，再在600r/min～800r/min的搅拌速度下添加所述二氧化硅和所述蜡粉，添加完成后分散；制得第二分散物。
S3、将所述第二分散物研磨，即得A组分。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中所述分散的时间为10min～15min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中所述分散的速度为800r/min～1000r/min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中所述分散的时间为20min以上。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中所述分散的时间为20min～40min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中所述分散的速度为1000r/min～1200r/min。
根据本发明的一些实施方式，所述底漆为聚氨酯底漆。
根据本发明的一些实施方式，所述聚氨酯底漆包括单组分自干色漆、低固含双组分聚氨酯、高固含双组分聚氨酯中的一种。
根据本发明的一些实施方式，所述聚氨酯底漆的制备原料由以下重量份数的100份D组分、5份E组分和150份～180份的F组分组成。
根据本发明的一些实施方式，所述D组分由以下重量百分数的制备原料组分：丙烯酸树脂20％～50％、醋酸乙酯10％～25％、醋酸异丁酯10％～20％、醋酸丁酯10％～20％、二氧化硅0.5％～5％、炭黑0.5％～5％。
根据本发明的一些实施方式，所述E组分的制备原料包括HDI。
根据本发明的一些实施方式，所述F组分为稀释剂。
根据本发明的一些实施方式，所述F组分由以下体积份数的制备原料组成：
醋酸乙酯20份～40份、醋酸异丙酯10份～20份、甲基异丁基酮10份～25份、乙二醇丁醚10份～20份和异丁醇10份～20份。
本发明第三方面提供了聚氨酯哑光面漆在制备3C产品中的应用。
根据本发明的一些实施方式，所述3C产品包括计算机类电子产品、通信类电子产品和消费类电子产品。
根据本发明的一些实施方式，所述3C产品为笔记本电脑。
本发明产品为高固含哑光透明面漆，可搭配单组分自干色漆、低固含或者高固含双组分聚氨酯等多种色漆，色漆通过调色呈现各种不同的颜色，然后使用该产品罩光，提供表面的耐磨、耐划伤保护功能。
利用本发明面漆最终制得的漆膜的特点主要有：
外观细腻，通透性强，对底漆的金属色质感影响较小，能够应用于大面积喷涂，光泽均匀无发花；
具有较强的表面耐划、耐磨性能：RCA耐磨达300次以上；
高固含且施工性优异，在施工中，VOC保证630g/L以内的条件下，施工粘度能达到9s～10s。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面详细描述本发明的具体实施例。
本发明实施方式中研磨选用的研磨机购自深圳博亿的NMM-1L。
本发明实施方式中选用的羟基丙烯酸树脂的主要性能参数如下：
柯力森KN5465F：羟基含量为：2.4％；固含为：65％；粘度为：4Pa.s/25℃～7Pa.s/25℃。
新颖元NP-640：羟基含量为：4％；固含为：61％；粘度为：3Pa.s/25℃～6Pa.s/25℃。
纽佩斯1215：羟基含量为：4.5％；固含为：68％；粘度为：3.3Pa.s/25℃～6.6Pa.s/25℃。
嘉盛达的PAR-1152：羟基含量为：2.0％；固含为：60％；粘度为：4Pa.s/25℃～6Pa.s/25℃。
海明斯FS-2451：羟基含量为：1.2％；固含为：50％；粘度为：10Pa.s/25℃～20Pa.s/25℃。
本发明实施方式中润湿分散剂的主要参数如下：
路博润36000：100％活性的聚合物(含有羧基和羟基等锚定基团和溶剂化链为12-羟基硬脂酸)。
Efka 4010：改性聚氨酯。
本发明实施方式中填料的主要参数如下：
赢创EXP 8018-1：蜡处理沉淀二氧化硅消光粉；D50为3.9μm。
BYK CERAFLOUR 999：聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡粉；D50为：6μm。
路博润Lanco 1792：聚四氟乙烯蜡粉。
本发明实施方式中产品的施工参数见表1。
表1本发明实施方式中产品施工参数
Figure BDA0003574744720000091
本发明实施方式中的面漆部分，共有A组分、B组分、C组分，三个分比例按100：20:30～50的质量比开稀施工，用搅拌机以约300r/min的转速搅拌10min以上，然后用400目的过滤布过滤，过滤后再进行喷涂施工。
本发明实施方式中A组分的制备方法如下：
将第一羟基丙烯酸树脂、第二羟基丙烯酸树脂和BAC混合后分散10min(分散速度为800r/min～1000r/min)，制得第一分散物；
再哑粉润湿分散剂、催干剂、MEK加入第一分散物中，再将二氧化硅和蜡粉加入上述第一分散物中(边加边搅拌(搅拌速度为600r/min～800r/min))，加完后提速至1000r/min～～1200r/min分散20min以上；制得第二分散物。
将第二分散物倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得A组分。
本发明实施方式中底漆板的制备方法如下：
将100重量份的D组分、5重量份的固化剂(质量份为70份的HDI和30份的醋酸丁酯)和150重量份的稀释剂(由以下体积比的溶剂组成：醋酸乙酯30份、醋酸异丙酯20份、甲基异丁基酮25份、乙二醇丁醚15份和异丁醇10份)混合后，喷涂在PC+ABS塑胶类基材上(控制干膜膜厚为10μm～15μm)，在60℃下干燥20min，即得底漆板。
上述D组分由以下重量百分数的制备原料制得：丙烯酸树脂(CAS号：9003-01-4)50％；醋酸乙酯10％；醋酸异丁酯20％；醋酸丁酯10％；二氧化硅(CAS号：14808-60-7)5％；炭黑(CAS号：1333-86-4)5％。
实施例1
本实施例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本实施例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本实施例中A组分的制备原料及重量份数见表2。
表2本实施例中A组分的各制备原料及其重量份数
Figure BDA0003574744720000101
Figure BDA0003574744720000111
本实施例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本实施例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本实施例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、柯力森KN5464F以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本实施例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本实施例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
实施例2
本实施例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本实施例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本实施例中A组分的制备原料及重量份数见表3。
表3本实施例中A组分的各制备原料及其重量份数
A组分 重量份数
新颖元NP-640 12
柯力森KN5465F 40
路博润36000 0.7
空气化学T-12 0.2
甲基异丁基酮 17.8
丁酮 17.3
赢创EXP 8018-1 7
BYK CERAFLOUR 999 5
总计 100
本实施例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本实施例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本实施例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将新颖元NP-640、柯力森KN5464F以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本实施例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板(10μm～15μm)上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本实施例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
实施例3
本实施例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本实施例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本实施例中A组分的制备原料及重量份数见表4。
表4本实施例中A组分的各制备原料及其重量份数
A组分 重量份数
纽佩斯1215 12
嘉盛达的PAR-1152 40
路博润36000 0.7
空气化学T-12 0.2
甲基异丁基酮 17.8
丁酮 17.3
赢创EXP 8018-1 7
BYK CERAFLOUR 999 5
总计 100
本实施例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本实施例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本实施例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、嘉盛达的PAR-1152F以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本实施例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本实施例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
实施例4
本实施例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本实施例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本实施例中A组分的制备原料及重量份数见表5。
表5本实施例中A组分的各制备原料及其重量份数
A组分 重量份数
纽佩斯1215 15
嘉盛达的PAR-1152 35
路博润36000 0.7
空气化学T-12 0.2
甲基异丁基酮 17.8
丁酮 19.3
赢创EXP 8018-1 7
BYK CERAFLOUR 999 5
总计 100
本实施例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本实施例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本实施例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、嘉盛达的PAR-1152以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本实施例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本实施例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
对比例1
本对比例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本对比例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本对比例中A组分的制备原料及重量份数见表6。
表6本对比例中A组分的各制备原料及其重量份数
Figure BDA0003574744720000151
Figure BDA0003574744720000161
本对比例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本对比例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本对比例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、柯力森KN5464F以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将Efka 4010、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本对比例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本对比例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
对比例2
本对比例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本对比例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本对比例中A组分的制备原料及重量份数见表7。
表7本对比例中A组分的各制备原料及其重量份数
Figure BDA0003574744720000162
Figure BDA0003574744720000171
本对比例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本对比例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本对比例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、嘉盛达的PAR-1152以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和德固赛C803以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本对比例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本对比例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
对比例3
本对比例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本对比例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本对比例中A组分的制备原料及重量份数见表8。
表8本对比例中A组分的各制备原料及其重量份数
A组分 重量份数
纽佩斯1215 12
嘉盛达的PAR-1152 40
路博润36000 0.7
空气化学T-12 0.2
甲基异丁基酮 17.8
丁酮 17.3
赢创EXP 8018-1 7
BYK CERAFLOUR 999 5
总计 100
本对比例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本对比例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本对比例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、嘉盛达的PAR-1152以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将BYKCERAFLOUR 999和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
本对比例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本对比例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
对比例4
本对比例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本对比例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本对比例中A组分的制备原料及重量份数见表9。
表9本对比例中A组分的各制备原料及其重量份数
A组分 重量份数
纽佩斯1215 12
嘉盛达的PAR-1152 40
路博润36000 0.7
空气化学T-12 0.2
甲基异丁基酮 17.8
丁酮 15.3
赢创EXP 8018-1 9
路博润Lanco 1792 5
总计 100
本对比例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本对比例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本对比例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将纽佩斯1215、嘉盛达的PAR-1152以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将普通聚四氟乙烯蜡粉和赢创EXP 8018-11以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本对比例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本对比例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
对比例5
本对比例为一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用。
本对比例的聚氨酯哑光面漆由以下重量份数的制备原料组成：
A组分100份、B组分20份和C组分40份组成。
本对比例中A组分的制备原料及重量份数见表10。
表10本对比例中A组分的各制备原料及其重量份数
A组分 重量份数
海明斯FS-2451 52
路博润36000 0.7
空气化学T-12 0.2
甲基异丁基酮 17.8
丁酮 15.3
赢创EXP 8018-1 9
BYK CERAFLOUR 999 5
总计 100
本对比例中B组分由以下重量份数的制备原料组成：80份科思创的HDI和20份的乙酸乙酯。
本对比例中C组分由丁酮和甲基异丁基酮组成，体积比为1:1。
本对比例中A组分的制备方法，由如下步骤组成：
S1、将海明斯FS-2451以及甲基异丁基酮在1000r/min的转速下分散10min，得第一分散物；
S2、将路博润36000、空气化学T-12以及丁酮添加至第一分散物中；再将普通聚四氟乙烯蜡粉和赢创EXP 8018-1以800r/min的转速边搅拌边加入，加完后在1200r/min的分散速度下分散20min。
S3、将分散后的产品倒入纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨1遍后，即得。
本对比例中聚氨酯哑光面漆的制备方法，由以下步骤组成：
将100份A组分、20份B组分和40份C组分物理混合，用400目的过滤布过滤后喷涂在底漆板上，在80℃下烘烤30min，制得膜厚为15μm～20μm的聚氨酯哑光面漆。
本对比例中的聚氨酯哑光面漆的适应素材为PC+ABS塑胶类基材。
对比例6
本对比例为对比不同润湿分散剂制得的哑光面漆。
本对比例为润湿分散剂的对比验证(采用实施例3中配方及制备方法，各方案之间的差异为选用不同润湿分散剂(相同添加份数))；性能测试结果见表11。
表11本对比例中性能测试结果
Figure BDA0003574744720000211
Figure BDA0003574744720000221
#1为空白对照实验，#2～#8为不同的润湿分散剂的验证方案，通过以上可见，添加Efka 4010、BYK-2013以及路博润36000对外观发花有改善作用，并且路博润36000的降粘效果最佳。
本发明实施例1～4和对比例1～5中制得的聚氨酯哑光面漆的性能测试方法及结果见表12。
表12本实施例1～4和对比例1～5制备的高固含哑光PU面漆的性能测试结果
Figure BDA0003574744720000222
Figure BDA0003574744720000231
本发明实施例1～4的外观、质感、施工粘度和RCA耐磨的各项性能优异。
对比例1中使用的是普通的哑粉润湿分散剂，哑粉润湿分散性不好，一方面导致漆膜光泽不均匀发花，另外一方面没有达到较好的降粘效果，导致在管控的VOC范围内，施工粘度较高，外观橘皮。
对比例2，使用同粒径的消光粉替代，但由于其消光能力和通透性差，所以漆膜发粗并且金属质感差。
对比例3，原材料类型和实施例中大致相同，但在生产工艺中少了一道使用纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)过机研磨的工序，导致漆膜发粗发出，且漆膜的通透感差。
对比例4，使用了普通的聚四氟乙烯蜡粉替代，在同等的条件下，RCA耐磨性能急剧下降。
对比例5，使用了常规的羟基丙烯酸树脂(非高固低黏)，喷涂VOC在国标范围内的条件下，粘度过高，无法喷涂出良好的漆膜。
由对比例6得知：传统的分散剂在分子结构上存在一定的局限性：亲水基团没有牢固地键合在颗粒表面上，分解后容易解吸并引起粒子的在絮凝，不能产生足够的空间位阻达到稳定，所以在添加哑粉后做成哑光效果时，极容易产品由于哑粉分散不均匀不稳定而导致的外观发花，也就是哑粉成团状。
本发明实施方式中提供了一种应用在单组分自干色漆、低固含或者高固含双组分聚氨酯等多种色漆上的高固含聚氨酯面漆，喷涂应用在笔记本电脑的外壳产品上。
由实施例1～实施例4的性能测试结合得知，本发明具有以下特点：
本发明的面漆外观细腻，通透性强，对底漆的金属色质感影响较小，能够应用于大面积喷涂，光泽均匀无发花。
本发明的面漆使用超分散剂和超细消光粉搭配；其中，EXP EXP 8018-1为蜡处理沉淀二氧化硅消光粉，D50粒径3.9微米，消光效率高，透明性好，提供滑爽手感，具有优异的分散性能和超低的刮板细度值。
本发明在面漆中A组分的制备过程中使用纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)过机研磨；相关技术中只有在制作色浆的时候才需要用到砂磨机，将色粉的粒径磨细；而本发明中通过纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)研磨，从而起到了加强分散的作用；纳米陶瓷砂磨机(深圳博亿，NMM-1L)利用料泵将经过搅拌机预分散润湿处理后的固-液混合料输入筒体内，物料和筒体内的研磨介质氧化锆一起被高速旋转搅动，从而使物料中的二氧化硅和氧化锆相互间产生更加强烈的碰撞、摩擦、剪切作用，把聚集起来成团的哑粉分离成原始粒子或者尽可能小的粒子，这样制成的涂料喷涂出来会很细腻、均匀。
本发明的面漆还具有较强的表面耐划和耐磨性能：RCA耐磨达250次以上。
本发明面漆的制备原料中使用羟基含量为2.4％的羟基丙烯酸树脂做配方主体，使用羟基含量为4.5％做性能提升的辅助树脂，由于该配方基本上以中、高羟树脂为主，所以固化后的漆膜也有较高的硬度和强度，所以面漆本身的RCA耐磨性能较好；另外，在较高的硬度的前提下，还添加了聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡粉，聚四氟乙烯加入大大改善了聚乙烯蜡微粉滑度和抗划伤性，产生非常良好的协同效应，并且该粉相对密度为0.96，在面漆的制备原料中溶解性差，具有高硬度、坚韧、易分散的特性，在面漆中可以浮到面漆上层，呈均匀分布，达到如滚珠轴承似的效果，从而降低面漆对接触面的摩擦系数，起到增划的作用，并同时提高其抗划伤性能。所以，该面漆的A组分中添加了5％的聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡粉，RCA耐磨性能从原本的92次提升至250次以上。
本发明的面漆的制备原料中，主体树脂都使用了高固低粘的树脂；然后，在填料上，通过选择消光效率高的哑粉，在同样的光泽下，哑粉添加量比其他同粒径的哑粉少三分之一，所以同样的光泽下，粘度会更低；最后，制备原料中使用的稀释剂为丁酮和甲基异丁基酮，这两个溶剂的对A组分的溶解性极好，所以极大的降低了产品的施工粘度。因此，本发明的面漆固含高且施工性优异，在施工中，VOC保证630g/L以内的条件下(符合GB30981-2020中VOC≤650g/L的要求)，施工粘度能达到9s～10s(与低固含产品一致)。
综上所述，本发明提供了一种应用在笔记本面板上，通透性好，外观细腻不发花且RCA能达到250次以上的高固含聚氨酯哑光面漆。本发明的哑光PU面漆，搭配PU底漆，底漆通过添加色浆呈现多种多线的绚丽的金属色；该面漆为底漆罩光，从而提供细腻的外观、耐化和耐磨性能。
上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种聚氨酯哑光面漆，其特征在于：制备原料包括以下重量份数的制备原料：
第一羟基丙烯酸树脂10份～15份、第二羟基丙烯酸树脂35份～60份、润湿分散剂0.2份～1份、催干剂0.1份～0.5份、二氧化硅5份～10份、蜡粉3份～5份；
所述第一羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量为4.0％～4.5％；
所述第二羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量为2％～2.5％。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯哑光面漆，其特征在于：所述聚氨酯哑光面漆还包括以下制备原料：固化剂和稀释剂。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯哑光面漆，其特征在于：所述第一羟基丙烯酸树脂的固含为60％～80％。
4.根据权利要求2所述的聚氨酯哑光面漆，其特征在于：所述第二羟基丙烯酸树脂的固含为50％～70％。
5.根据权利要求2所述的聚氨酯哑光面漆，其特征在于：所述二氧化硅的D50为3μm～5μm。
6.根据权利要求2至5任一项所述的聚氨酯哑光面漆，其特征在于：所述固化剂的制备原料包括异氰酸酯。
7.一种制备如权利要求2至6任一项所述的聚氨酯哑光涂层的方法，其特征在于：将所述第一羟基丙烯酸树脂、所述第二羟基丙烯酸树脂、所述润湿分散剂、所述催干剂、所述二氧化硅、所述蜡粉混合后研磨，制得第一混合物；
再将所述第一混合物、所述固化剂和所述稀释剂混合后喷涂在底漆上制得漆膜，固化。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述固化的温度为70℃～80℃。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述研磨为卧式研磨。
10.一种如权利要求1至6任一项所述的聚氨酯哑光面漆在制备3C产品中的应用。
CN202210329655.8A 2022-03-31 2022-03-31 一种聚氨酯哑光面漆及其制备方法与应用 Pending CN114621662A (zh)

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