一种双组份聚氨酯白底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体地涉及一种双组份聚氨酯白底漆及其制备方法。

背景技术

在20世纪90年代，Bayer公司的Jacobs研究出可在水中乳化的异氰酸酯，从此开始大规模的研究水性双组份聚氨酯涂料，双组份水性聚氨酯涂料的成膜开始为物理干燥，这个类似于单组份水性聚氨酯的成膜过程，随着水分的挥发，乳胶粒子相互接近，并互相挤压堆积，当亲水改性多异氰酸酯固化剂中的-NCO基团和水性羟基树脂中的OH基团接触，开始了为化学干燥过程，因为存在化学反应会形成化学键形式的整体网络结构，所以水性双组份聚氨酯涂料相比水性单组份涂料，漆膜的综合性能都得到了显著提高，特别是耐水性、耐化性、耐污渍、抗粘连、硬度抗划伤、耐烫、耐磨等性能表现更加突出。漆膜硬度可以达到H以上，性能可以和传统的PU油性漆想媲美。

但是由于在亲水改性多异氰酸酯固化剂和水性羟基树脂混合后，最开始发生反应的是亲水改性多异氰酸酯固化剂中的-NCO基团和水，而且反应开始之后会持续的一直进行，所以现在的水性双组份聚氨酯产品在主漆和固化剂两个组分混合后，其存在的普遍缺陷是：可使用时间过短，主要表现在两组份混合后粘度变化大，一般2h粘度就会翻倍，并且细度变化大。

然而，目前对于水性双组份聚氨酯产品在主漆组分和固化剂组分混合后的活化期研究，主要是以其最终干燥后的漆膜性能变化为判定依据，基本上没有以产品状态变化做为判定依据。众所周知，保持好的混合状态的产品，是直接地影响工厂在使用时判定产品好坏的关键指标之一。所以，如何开发一款在主漆组分和固化剂组分混合后具有超长可使用时间的水性双组份聚氨酯产品，是亟需解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种双组份聚氨酯白底漆，其包括组分A以及组分B，其中组分A中包括水性羟基丙烯酸乳液、聚丙烯酸类分散剂和pH调节剂成分，几个组分具有协同效应的作用，可以使得双组份聚氨酯白底漆在较长一段时间内，保持其各个性能的相对稳定性。本发明还包括上述双组份聚氨酯白底漆的制备方法。

本发明的一个技术目的在于提供一种双组份聚氨酯白底漆。

一种双组份聚氨酯白底漆，其包括组分A以及组分B，

其中，

所述组分A包括水性羟基丙烯酸乳液、聚丙烯酸类分散剂、钛白粉、增稠剂以及pH调节剂；

所述pH调节剂调整组分A的pH值为7.6-7.9；

所述组分B包括异氰酸酯固化剂。

进一步地，所述组分A还包括消泡剂、滑石粉、钛酸钙、成膜助剂、润湿剂、杀菌剂的一种或多种。

进一步地，所述组分A包括质量份数如下的成分：

进一步地，所述异氰酸酯固化剂为HDI异氰酸酯固化剂。

进一步地，所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺。

本发明的另一个目的在于提供上述双组份聚氨酯白底漆的制备方法，其包括如下步骤：

S1.将水性羟基丙烯酸乳液、聚丙烯酸类分散剂、钛白粉、增稠剂、pH调节剂，混合搅拌，形成组分A；

S2.将异氰酸酯固化剂加入到所述组分A中，搅匀。

进一步地，S1步骤中，所述混合搅拌的转速为600-800rpm。

进一步地，S1步骤中，所述组分A的粘度，在25℃下，用T-4粘度杯测试，为90-100s。

本发明有益效果在于：

(1)本发明中的双组份聚氨酯白底漆的组分A中包括水性羟基丙烯酸乳液、聚丙烯酸类分散剂和pH调节剂成分。几个组分具有协同效应的作用，可以使得双组份聚氨酯白底漆在较长一段时间内，保持其各个性能的相对稳定性。

(2)本发明中的双组份聚氨酯白底漆将双组份聚氨酯白底漆组分A的pH值调节至7.6-7.9的范围内，可以有效减缓双组份聚氨酯白底漆的粘度上升趋势。在这一pH值范围内的双组份聚氨酯白底漆不易胶化，而超出这一范围的pH值，会使得双组份聚氨酯白底漆的粘度上升趋势较为迅速，导致产品胶化的几率上升。

具体实施方式

本发明实施例所记载的内容中，除非特别说明，所有成分均为市售常见材料。

实施例1

一种双组份聚氨酯白底漆，包括质量份数如下的成分：

上述双组份聚氨酯白底漆的制备方法包括如下步骤：

S1.按上述质量分数，在600rpm的转速下，向制漆缸中，加入水性羟基丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、钛白粉、碳酸钙、滑石粉混合搅拌，然后再加入成膜助剂搅拌，最后加入润湿剂、杀菌剂，并且用增稠剂调节粘度至，用T-4粘度杯测试粘度为95s(25℃下)，加入pH调节剂，搅匀，调节至pH值为7.6，形成组分A；

S2.按上述质量分数，在600rpm的转速下，将HDI异氰酸酯固化剂加入到所述组分A中，搅匀。

实施例2

一种双组份聚氨酯白底漆，包括质量份数如下的成分：

上述双组份聚氨酯白底漆的制备方法包括如下步骤：

S1.按上述质量分数，在800rpm的转速下，向制漆缸中，加入水性羟基丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、钛白粉、碳酸钙、滑石粉混合搅拌，然后再加入成膜助剂搅拌，最后加入润湿剂、杀菌剂，并且用增稠剂调节粘度至，用T-4粘度杯测试粘度为98s(25℃下)，加入pH调节剂，搅匀，调节至pH值为7.9，形成组分A；

S2.按上述质量分数，在800rpm的转速下，将HDI异氰酸酯固化剂加入到所述组分A中，搅匀。

实施例3

一种双组份聚氨酯白底漆，包括质量份数如下的成分：

上述双组份聚氨酯白底漆的制备方法包括如下步骤：

S1.按上述质量分数，在800rpm的转速下，向制漆缸中，加入水性羟基丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、钛白粉、碳酸钙、滑石粉混合搅拌，然后再加入成膜助剂搅拌，最后加入润湿剂、杀菌剂，并且用增稠剂调节粘度至，用T-4粘度杯测试T-4粘度为97s(25℃下)，加入pH调节剂，搅匀，调节至pH值为7.8，形成组分A；

S2.按上述质量分数，在800rpm的转速下，将HDI异氰酸酯固化剂加入到所述组分A中，搅匀。

对比例1

对比例1与实施例1的原料种类、原料质量分数、制备方法均相同，唯一区别在于对比例1中的组分A中，不含pH调节剂，组分A的pH值为7-7.4。

对比例2

对比例2与实施例1的原料种类、原料质量分数、制备方法均相同，唯一区别在于对比例2中的组分A中，以等质量份数的嵌段共聚物溶液分散剂(牌号为：BYK DISPERBYK-190)，来代替实施例1中的分散剂。

对比例3

对比例3与实施例1的原料种类、原料质量分数、制备方法均相同，唯一区别在于对比例3中的组分A中，以等质量份数的水性羟基二级分散体(牌号为Covestro A2651)，来代替实施例1中的水性羟基丙烯酸乳液。

测试例

将实施例1和对比例1-3中所得样品，进行性能测试。

测试方法为，将样品分别静置，然后分别在静置0.5h、1h、2h、3h、4h和隔夜的时间点，测试样品的各个性能。

其中，

粘度的测试方法为GB-T 6753.4-1998；

细度的测试方法为GB 1724-79；

喷涂效果的测试方法为：选择盐田W71喷枪作为测试工具，在相同气压、流量及雾幅参数下，采用十字交叉的喷涂方式测试涂料出油顺畅情况及板面的漆膜均匀情况；

附着力的测试方法为GB-T 9286-1998；

打磨性的测试方法为GB-T 1770-2008。

所得性能结果如下表1所示。

表1实施例1、对比例1-3中样品的性能参数

由表1可知，在分别调整水性羟基丙烯酸乳液、分散剂、pH调节剂几个种类时，在组分A和组分B混合后得到的水性双组份白底漆产品的粘度随时间上升情况差异明显，水性羟基丙烯酸乳液、聚丙烯酸类分散剂成分和pH调节剂成分，三者协同效应，可以使得双组份聚氨酯白底漆在较长一段时间内，保持其各个性能的相对稳定性。超长可使用时间的水性双组份聚氨酯白底漆的活化期粘度上升很小，4h粘度上升约40％，隔夜粘度不超过50％，而且流动性正常，细度无明显上升。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本发明作出任何形式上和实质上的限制。本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更改、修饰与演变的同等变化均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所做的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本发明的由权利要求界定的范围内。