一种快干型双组分聚氨酯水性涂料的制作方法

本发明涉及水性树脂、水性涂料，具体为一种快干型双组分聚氨酯水性涂料。

背景技术：

1、目前所用水性双组分聚氨酯涂料性能可以达到要求，但因干燥慢，多采用烘烤工艺，这烘烤不适合户外施工和大件施工。同时干燥慢会影响施工效率，烘烤工艺能耗消耗较高，与当今社会的节能减排主流不符。

2、因此，我们提出一种快干型双组分聚氨酯水性涂料，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

3、干燥速度快。作为水性双组分聚氨酯自干型涂料，该申请产品同时具有优异的干燥性，表干时间15分钟，实干时间5小时，弥补了水性双组分聚氨酯自干型涂料在快干型方面的空白。该产品干燥快的同时，初期耐水优异，初期硬度上升较快，从而为户外施工(尤其是南方多雨地区)提供了可能，而且voc含量低、硬度高、各项耐性优异，同时附着力、配套耐盐雾性等性能均俱佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种快干型双组分聚氨酯水性涂料，解决了背景技术中所提出水性双组分聚氨酯涂料有着自身的局限，干燥(表干2小时，实干7天)较慢限制了其的应用推广的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快干型双组分聚氨酯水性涂料，

3、包括为a组分：30-35％的水性羟基丙烯酸树脂、15-20％的水性丙烯酸树脂、2-3％的水性氨基树脂、1.6-2％的ph调节剂、8-12％的去离子水、2-2.5％的环保溶剂、1-1.5％的润湿剂、1-1.5％的分散剂、0.8-1％的消泡剂、2-20％的颜料、10-20％的填料、3-3.5％的环氧固化剂、1-1.5％的水性增稠剂。

4、b组分为88-92％的多异氰酸酯固化剂、8-12％的环保溶剂。

5、a组分：

6、

7、b组分

8、多异氰酸酯固化剂                    88-92；

9、环保溶剂                            8-12。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述水性羟基丙烯酸树脂为neocryl xk-104,xk-104是一种含羟基的苯丙乳液，羟基含量1.2％，固含量40％，mfft是53℃，干燥快，硬度上升快，所述水性丙烯酸树脂为帝斯曼的neocryl xk-52，xk-52是一种多相自交联的阴离子型丙烯酸-苯乙烯共聚物乳液，其固含量为40％，tg高达124℃，因此具有较高的硬度，因此即可以发挥丙烯酸体系干燥快的特性，又可以给体系提供较高的初期硬度，所述氨基树脂为ineos的mf590，mf590含有羟甲基型，是由高反应活性的异丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂异丁醇醚化的氨基树脂，具有快干特性，可以给体系提供较高的终极硬度。

11、作为本发明的一种优选实施方式，所述ph调节剂为angus的amp-95，amp-95是一款多功能助剂，具有低分子量和高碱性的工业胺，挥发性低，因此可以保证体系的ph稳定性，同时提高体系的整体稳定性，同时，胺可以提高羟基和异氰酸酯的反应活性，从而提升体系的干燥速度。

12、作为本发明的一种优选实施方式，所述环保助溶剂为二丙二醇二甲醚dmm，其为绿色环保溶剂，具有沸点高挥发速率快的特点，可在保证漆膜正常成膜的前提下大大提升干燥时间，较低的添加量即可满足体系需要，所述ph调节剂为二甲基乙醇胺。

13、作为本发明的一种优选实施方式，所述消泡剂为迪高的tego843和毕克化学的byk011两种混合物,混合比为1:3，tego843是一款含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷和有机聚合物的混合物，尤其适用在水性混合体系中消泡，有着独特的抑制微光和大泡、快速破泡功能，相容性非常好，byk011是一种不含有机硅的聚氨酯型消泡剂，对破除体系中的微泡效果非常好，通过加入高效破除微泡的消泡剂，可大大减少体系成膜过程中因微泡而产生的微气孔，从而大大提高漆膜的致密度，从而提升漆膜的综合性能。

14、作为本发明的一种优选实施方式，所述分散剂为verapon b110和poron nc，二者比例为2:1，verapon b110是一种乙氧基化脂肪酸型的表面活性剂，poron nc是一种多聚磷酸钠盐型分散剂，二者搭配可制得高固低粘的颜填料浆，同时大大提高体系的稳定性。

15、作为本发明的一种优选实施方式，所述的润湿剂为空气化学的surfynol ad01和surfynol 104e，二者混合比为1:1，ad01是一种基于双子技术的高性能消泡型润湿剂，这种活性成分的液体可迅速破碎消泡并对微泡沫实施良好的控制，相对于其他润湿剂，ad01在体系中不产生泡也不稳泡，还可消除体系中的微泡，同时ad01可有效地降低动态表面张力，大大提升体系对基材的润湿性，surfynol 104e是一支炔二醇表面活性剂，它是50％surfynol104和50％乙二醇配置而成的，属于双子星非离子表面活性剂，具有润湿、流平、消泡等功能。

16、作为本发明的一种优选实施方式，所述水性缔合型改性聚氨酯增稠剂为罗门哈斯的rm-12w和海明斯的rheolate 299，混合比为1:1，rm-12w具有优异的防沉降和抗流挂特性，299可增加体系的高剪抗流挂性。

17、作为本发明的一种优选实施方式，所述环氧固化剂为上海瀚岱的hdh6381-wb，是一种非离子型的水可稀释的改性环氧胺加成物的固化剂，ph值为7-9，固含量为80％，可以加速羟基与异氰酸酯的反应速度，提升干燥速度。

18、作为本发明的一种优选实施方式，所述颜料为龙蟒钛白lr-996或其他颜料；所述填料为1500目沉淀法硫酸钡、1250目滑石粉和三聚磷酸铝，三者比例为1:1:1。

19、作为本发明的一种优选实施方式，所述b组分中多异氰酸酯为万华化学的aquolin269，是一款基于六亚甲基二异氰酸酯的水可分散异氰酸酯固化剂，所述b组分中环保溶剂丙二醇二醋酸酯。

20、作为本发明的一种优选实施方式，快干型双组分聚氨酯水性涂料的制备方法，包括如下步骤：

21、(1)按权利要求1所述的组分称取各组分，将氨基树脂、溶剂与ph调节剂加入容器中600-800r/min搅拌20分钟，搅拌均匀后加入去离子水继续搅拌10分钟，然后加入分散剂、消泡剂混合均匀，再加入所需颜料、填料等，1000r/min搅拌20min至均匀，然后研磨至细度<10μm；

22、(2)另取洁净容器加入水性羟基丙烯酸树脂和水性丙烯酸树脂，500-700r/min搅拌10分钟，然后缓慢加入研磨合格的混合物，继续搅拌20分钟。然后加入润湿剂、环氧胺加成物固化剂，加入后800-1000r/min搅拌20分钟，最好加入增稠剂调节粘度，加入后继续搅拌10分钟在进行取样测量粘度；

23、ab组分施工前按20:1混合均匀调整粘度至施工粘度即可。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

25、1.本发明目的在于可以快速干燥的双组分聚氨酯水性涂料，干燥快速、voc含量低，硬度高、附着力优异、耐候性优异、耐水性和耐化学品性优异。

26、采用反应速度较快的水性羟基丙烯酸乳液作为主体树脂，其羟基含量低，从而上硬度较快；玻璃化温度高，从而漆膜硬度较高。配加的水性丙烯酸树脂，可以充分发挥水性丙烯酸树脂干燥快的特点，从而提高体系的整体干燥速度，初期硬度上升较快，同时初期耐水较好，而且该树脂玻璃化温度高，从而使体系可以达到较高的漆膜最终硬度。添加少量的氨基树脂即降低了对体系干燥性的影响，又可充分利用氨基树脂与羟基的交联反应，从而大大提高了体系的硬度和漆膜致密度，从而保证了良好的物理和化学性能。三个不同体系树脂的搭配使用，配以与体系相容性较佳的溶剂和助剂，可以充分发挥各自的优势，从而保证了体系的优异性能和优异的施工性，尤其是可以15分钟表干，5小时即可达到实干，从而大大缩短了干燥时间，提升生产效率；同时该产品的初期耐水优异(自干2小时耐水24小时)，初期硬度上升较快(自干2小时硬度达到b)，从而大大提升了施工宽泛性，尤其适合在户外施工。

27、2.本发明通过不同功能的树脂和助剂混合，充分利用各树脂、助剂的优势，大大缩短了异氰酸酯固化剂和羟基的主反应时间，提升了体系的干燥速度。同时通过高效消泡剂的引入，使得体系成膜过程中基本不会产生微泡导致的微气孔，从而大大提升漆膜的致密度和交联密度，进而提升漆膜的各项性能。该方案可提供voc含量低，干燥迅速且各项性能优异的双组分聚氨酯水性涂料，漆膜硬度2h，耐水720h，耐酸240h，耐碱240h，耐候性可达1200h，对大多基材附着力优异，且15分钟可表干，5小时可实干(25℃，湿度30-80％)，远优于现有的双组分聚氨酯水性涂料，尤其是干燥性方面。