本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其是涉及一種水性雙組分聚氨酯面漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
水性涂料是以多種高分子樹脂為基料，水為分散介質(zhì)，比傳統(tǒng)的溶劑型涂料具有低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放特點(diǎn)，是綠色、安全、環(huán)境友好型涂料。我國是制造型大國，每年在機(jī)械設(shè)備、機(jī)車車輛、鋼結(jié)構(gòu)以及木器家具行業(yè)使用大量的油性雙組分聚氨酯面漆，很大程度的污染了周邊環(huán)境、浪費(fèi)了石油資源。目前，水性雙組分聚氨酯面漆存在著VOC含量高、噴涂易起痱子、漆膜耐化學(xué)品性差的缺點(diǎn)，所以還很難大范圍推廣應(yīng)用。
現(xiàn)有水性雙組分聚氨酯涂料，為了使固化劑更容易加入，一般采用溶劑稀釋來降低固化劑的粘度，這無疑增加了涂料的VOC含量，雖然采用親水性異氰酸酯，但是固化劑的粘度偏高，所形成的漆膜無泡膜厚低，噴涂漆膜厚度超過60μm就容易起痱子，并且漆膜的耐化學(xué)品性能差。
固化劑對反應(yīng)的影響因素主要有：1、固化劑與水性羥基丙烯酸分散體的相容性，2、固化劑的應(yīng)用粘度。
異氰酸酯固化劑是水性雙組分聚氨酯涂料配方的關(guān)鍵成分，它與水性羥基丙烯酸分散體快速、有效的反應(yīng)是最終漆膜性能好壞的關(guān)鍵。親水性多異氰酸酯的選擇，使得固化劑與水性羥基丙烯酸分散體的相容性更好，固化劑更容易分散，借助簡單的手動攪拌，即可混合均勻，但是固化劑的粘度一般較高，使用時需采用溶劑稀釋到合適的粘度，提高了水性涂料的VOC含量，所形成的漆膜無泡膜厚低，噴涂漆膜厚度超過60μm就容易起痱子，并且親水基團(tuán)的引入降低了漆膜的交聯(lián)密度，影響漆膜的耐化學(xué)品性。
疏水性多異氰酸酯，產(chǎn)品的粘度低，形成的漆膜交聯(lián)密度高，耐化學(xué)品性好，并且漆膜的無泡膜厚高，不易起痱子，但是該類固化劑只有用大量溶劑稀釋后才能使用在水性體系中，因此提高了水性涂料的溶劑用量。將疏水性多異氰酸酯用于水性雙組分聚氨酯涂料的可能方法之一是大幅降低固化劑的粘度，從而在低剪力條件下將固化劑分散于水中時，能形成較小的粒徑。而疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體，100％固含，粘度低于1000mPa·s，可以直接加入到水性涂料體系中，所形成的漆膜厚涂不易起痱子，交聯(lián)密度高、耐化學(xué)品性好，但在實(shí)際使用時手動攪拌還是存在相容性差的問題。
目前，缺乏一種無泡膜厚高、耐化學(xué)品性能好的水性雙組分聚氨酯面漆及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供了一種具有無泡膜厚高、耐化學(xué)品性能好的水性雙組分聚氨酯面漆及其制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本發(fā)明的一種水性雙組分聚氨酯面漆，所述水性雙組分聚氨酯面漆由A組分和B組分組成，所述A組分按重量百分比由以下組分組成：
B組分為異氰酸酯固化劑。
進(jìn)一步地，所述A組分和B組分的重量比為4-6：1。
進(jìn)一步地，所述固化劑為親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的混合物。
更進(jìn)一步地，所述親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的質(zhì)量比為1-4:1。
進(jìn)一步地，所述親水性多異氰酸酯為旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體為科思創(chuàng)的XP 2840。
本發(fā)明所述的水性雙組分聚氨酯面漆的制備方法，包括如下步驟：
(1)制備A組分：將去離子水、潤濕分散劑、消泡劑、顏料依次加入備料鍋中分散均勻，研磨至細(xì)度≤15μm，制得水性色漿，將所述水性色漿加入到水性羥基丙烯酸分散體中，然后依次加入流平劑、底材潤濕劑和流變助劑，將粘度調(diào)整至25℃的涂-4杯粘度的60-90s，制成A組分；
(2)制備固化劑B組分；
(3)施工時將A組分與B組分混合均勻，并用水稀釋至涂-4杯為18-23s的粘度。
進(jìn)一步地，在步驟(2)中，所述B組分為所述固化劑為親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的混合物，所述親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的質(zhì)量比為1-4:1。
有益效果：本發(fā)明的VOC含量低，無泡膜厚高，耐化學(xué)品性能好。漆膜交聯(lián)密度高，不易起痱子。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)將親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體按一定的比例混拼，形成的固化劑粘度低，不需加入額外的共溶劑，與水性羥基丙烯酸分散體反應(yīng)，與分散體的相容性好，手動攪拌即可混合均勻，并且形成的漆膜干膜厚度達(dá)到100μm不起痱子，降低了施工風(fēng)險，并且體系的VOC含量低，漆膜交聯(lián)密度高、耐化學(xué)品性好。
(2)親水性多異氰酸酯增加了固化劑的水溶性，使得固化劑與水性羥基丙烯酸分散體的相容性更好，手動攪拌即可混合均勻。疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的粘度低，形成的漆膜交聯(lián)密度高，并且漆膜的無泡膜厚高，不易起痱子。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例僅處于說明性目的，而不是想要限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明的一種水性雙組分聚氨酯面漆，所述水性雙組分聚氨酯面漆由A組分和B組分組成，所述A組分按重量百分比由以下組分組成：
B組分為異氰酸酯固化劑。
所述A組分和B組分的重量比為4：1。
所述固化劑為親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的混合物。
所述親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的質(zhì)量比為1:1。
所述親水性多異氰酸酯為旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體為科思創(chuàng)的XP 2840。
本發(fā)明所述的水性雙組分聚氨酯面漆的制備方法，包括如下步驟：
(1)制備A組分：將去離子水、潤濕分散劑、消泡劑、顏料依次加入備料鍋中分散均勻，研磨至細(xì)度≤15μm，制得水性色漿，將所述水性色漿加入到水性羥基丙烯酸分散體中，然后依次加入流平劑、底材潤濕劑和流變助劑，將粘度調(diào)整至25℃的涂-4杯粘度的60s，制成A組分；
(2)制備固化劑B組分；所述B組分為WL72-100固化劑與XP 2840固化劑的兩種的組合。所述WL72-100與XP 2840的質(zhì)量比為1:1。
(3)施工時將A組分與B組分混合均勻，并用水稀釋至18s的粘度。所述A組分與B組分的質(zhì)量比為4：1。所述粘度為涂-4杯粘度。
實(shí)施例2
實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：
本發(fā)明的一種水性雙組分聚氨酯面漆，所述水性雙組分聚氨酯面漆由A組分和B組分組成，所述A組分按重量百分比由以下組分組成：
B組分為異氰酸酯固化劑。
所述A組分和B組分的重量比為6：1。
所述親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的質(zhì)量比為3:1。所述親水性多異氰酸酯為旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體為科思創(chuàng)的XP 2840。
本發(fā)明所述的水性雙組分聚氨酯面漆的制備方法，包括如下步驟：
(1)制備A組分：將去離子水、潤濕分散劑、消泡劑、顏料依次加入備料鍋中分散均勻，研磨至細(xì)度≤15μm，制得水性色漿，將所述水性色漿加入到水性羥基丙烯酸分散體中，然后依次加入流平劑、底材潤濕劑和流變助劑，將粘度調(diào)整至25℃的涂-4杯粘度的90s，制成A組分；
(2)制備固化劑B組分；所述B組分為WL72-100固化劑與XP 2840固化劑的兩種的組合。所述WL72-100與XP 2840的質(zhì)量比為3:1。
(3)施工時將A組分與B組分混合均勻，并用水稀釋至23s的粘度。所述A組分與B組分的質(zhì)量比為6：1。所述粘度為涂-4杯粘度。
實(shí)施例3
實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于：
本發(fā)明的一種水性雙組分聚氨酯面漆，所述水性雙組分聚氨酯面漆由A組分和B組分組成，所述A組分按重量百分比由以下組分組成：
B組分為異氰酸酯固化劑。
所述A組分和B組分的重量比為5：1。
所述親水性多異氰酸酯與疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體的質(zhì)量比為4:1。所述親水性多異氰酸酯為旭化成的WL72-100，所述疏水性低粘度不對稱異氰酸酯三聚體為科思創(chuàng)的XP 2840。
本發(fā)明所述的水性雙組分聚氨酯面漆的制備方法，包括如下步驟：
(1)制備A組分：將去離子水、潤濕分散劑、消泡劑、顏料依次加入備料鍋中分散均勻，研磨至細(xì)度≤15μm，制得水性色漿，將所述水性色漿加入到水性羥基丙烯酸分散體中，然后依次加入流平劑、底材潤濕劑和流變助劑，將粘度調(diào)整至25℃的涂-4杯粘度的80s，制成A組分；
(2)制備固化劑B組分；所述B組分為WL72-100固化劑與XP 2840固化劑的兩種的組合。所述WL72-100與XP 2840的質(zhì)量比為4:1。
(3)施工時將A組分與B組分混合均勻，并用水稀釋至21s的粘度。所述A組分與B組分的質(zhì)量比為5：1。所述粘度為涂-4杯粘度。
實(shí)施例4
實(shí)施例4與實(shí)施例1的區(qū)別在于：
本發(fā)明的一種水性雙組分聚氨酯面漆，所述水性雙組分聚氨酯面漆由A組分和B組分組成，所述A組分按重量百分比由以下組分組成：
B組分為異氰酸酯固化劑。
所述A組分和B組分的重量比為4：1。
試驗1
通過對水性雙組分聚氨酯面漆進(jìn)行性能檢測，產(chǎn)品的性能指標(biāo)不僅滿足《HG/T 4570-2013汽車用水性涂料》中對面漆的要求，還滿足《GB/T 23999-2009室內(nèi)裝飾裝修用水性木器涂料》中對裝修用面漆的要求。產(chǎn)品的環(huán)境指標(biāo)滿足《HJ 2537-2014環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》對工業(yè)涂料中有害物質(zhì)限量的要求。如表1所示：
表1
由表1所示，本發(fā)明的VOC含量低于70g/L，無泡膜厚≥100μm，耐化學(xué)品性能好，耐酸堿性能好，適用于機(jī)械設(shè)備、機(jī)車車輛、鋼結(jié)構(gòu)以及木器家具等各個行業(yè)。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。