一種水性可剝離聚氨酯涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料，尤其是涉及一種水性可剝離聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制造業(yè)，服務(wù)業(yè)等行業(yè)中，產(chǎn)品組件必定要經(jīng)歷待加工，存儲(chǔ)，運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，在這 其間，組件表面常常由于灰塵，水珠，油污，摩擦等因素而遭到破壞，影響組件的美觀，性能 和壽命。使用可剝離膜便可以解決此類問題。水性可剝離涂料，通過(guò)噴涂，粉刷，浸涂等方 式，涂布于基材表面，可以有效的阻隔灰塵，潮氣，鹽霧，酸雨，細(xì)菌，摩擦等對(duì)表面的物理和 化學(xué)侵蝕。對(duì)于一些對(duì)表面光潔度要求很高的產(chǎn)品，可剝離膜的保護(hù)更顯得尤為重要。只有 這些表面在生產(chǎn)，加工，運(yùn)輸，存儲(chǔ)等中間環(huán)節(jié)過(guò)程中得到了良好的保護(hù)，才能在到達(dá)最終 消費(fèi)者手中時(shí)，揭去保護(hù)膜后，表面依舊靚麗如新。之前使用的可剝離膜涂料多為溶劑型。 相比于溶劑型涂料，水性涂料具有環(huán)保安全，便于運(yùn)輸存儲(chǔ)，溶劑來(lái)源易得等諸多優(yōu)點(diǎn)。因 此，水性可剝離涂料正受到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0003] 專利CN1044613C和專利CN1374355A公開了兩種均以聚乙烯醇縮丁醛為成膜成 分的可剝離涂料，且均為溶劑型涂料。這種溶劑型涂料不僅生產(chǎn)，運(yùn)輸，存儲(chǔ)成本高昂，而 且使用時(shí)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)、操作人員的人身健康構(gòu)成危害，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。隨著 國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，大家的環(huán)保理念提高，溶劑型涂料的發(fā)展空間只會(huì)越來(lái)越受限制。專利 CN102676033A提供了一種水性可剝離涂料，由0. 2% -2%的有機(jī)酯離型劑，0% -15%的水， 0. 05% -2 %的潤(rùn)濕劑，0. 05% -2 %的消泡劑，0 % -2 %的紫外光穩(wěn)定劑和吸收劑復(fù)合物， 0% -15%的無(wú)機(jī)填料，0. 05% -2%的流變助劑及余量的水性聚氨酯組成。該水性涂料可應(yīng) 用于復(fù)雜和彎曲表面，膜干后易于剝離。但所用的主要成膜成分為聚醚型水性聚氨酯，其價(jià) 格要明顯高于聚酯型水性聚氨酯。專利CN103360931公開了一種水性聚氨酯30% -70%和 苯丙乳液6% -30%體系的水性可剝離涂料，其成膜耐水性，耐鹽水性，剝離強(qiáng)度均表現(xiàn)良 好，但其要噴涂3至4次，后一次噴涂要等前一次噴涂的涂膜實(shí)干后才可進(jìn)行。且噴涂完畢 后，室溫放置7天后才進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，工藝復(fù)雜，耗時(shí)多，效率低。此外涂膜外觀基本為灰白 色半透明或者白色。對(duì)于一些電子元器件，如手機(jī)、電腦屏幕等要求涂膜后不能影響外觀的 領(lǐng)域不適合應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種干燥成膜后具 有易于整張剝離，成膜從透明至不透明可調(diào)，剝離強(qiáng)度適中，成膜快的水性可剝離聚氨酯涂 料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種水性可剝離聚氨酯涂料，采用以下組分及重量份的原料制備得到：
[0007] 水性聚氨酯30-70、硅烷改性聚氨酯低聚物0. 1-20、去離子水20-70、消泡劑 0. 04-1. 6、潤(rùn)濕劑0. 04-1. 6、增稠劑0-1. 6、流平劑0. 04-1. 6、成膜助劑0. 2-5。
[0008] 所述的水性聚氨酯為陰離子型水性聚氨酯。
[0009] 優(yōu)選地，水性聚氨酯選自磺酸型或羧酸型水性聚氨酯中的一種或幾種。
[0010] 更加優(yōu)選地，水性聚氨酯為市售的聚氨酯，例如可以是拜耳公司UH2953/1，煙臺(tái)萬(wàn) 華公司的 lacper4210 或 lacper4110〇
[0011] 所述的硅烷改性聚氨酯低聚物采用以下方法制備得到：
[0012] 將聚酯多元醇與二異氰酸酯混合攪拌，在60-80°C下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為300-500rpm，反 應(yīng)不少于2h，然后加入DMBA丙酮溶液或磺酸型聚酯多元醇，在此期間依體系粘度加入低沸 點(diǎn)有機(jī)溶劑如丙酮或乙醇等，繼續(xù)反應(yīng)2h，在此溫度下加入硅烷，繼續(xù)攪拌反應(yīng)不少于4h， 然后降低體系溫度至不高于50°C，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1500-2500rpm，加酸中和劑，并加水分散，維 持高速攪拌30min，將轉(zhuǎn)速降至800rpm，繼續(xù)攪拌不少于30min，真空抽取溶劑，即得所述娃 烷改性聚氨酯低聚物。
[0013] 所述的聚酯多元醇為聚己二酸丁二醇脂，聚己二酸己二醇脂，聚己二酸己二醇新 戊二醇脂中的一種，
[0014] 所述的低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑為丙酮、乙醇、甲醇、二氯乙烷或二氯甲烷中的一種或幾 種，
[0015] 所述的酸中和劑為三乙胺，乙二胺，氫氧化鈉中的一種。
[0016] 聚酯多元醇、二異氰酸酯、DMBA或磺酸型聚酯多元醇的摩爾比為1: (3~ 4) : (1. 5 ~2. 5) 〇
[0017] 硅烷改性聚氨酯低聚物的制備過(guò)程中還加入二丁基二月桂酸錫催化劑，催化劑在 IPDI加入物料體系后不少于0. 5h后加入。
[0018] 制備得到的硅烷改性聚氨酯低聚物的分子量為500-50000，
[0019] 優(yōu)選地，硅烷改性聚氨酯低聚物的分子量為2000-20000。
[0020] 消泡劑為礦物油，聚醚改性有機(jī)硅或疏水改性二氧化硅中的一種，
[0021] 潤(rùn)濕劑為市售的牌號(hào)為 hydropalat 140、Carbowet DCOl、surfynol 465 或 TegoWet270中的一種或多種，
[0022] 成膜助劑為乙二醇、丙二醇或丙二醇苯醚中的一種或幾種。
[0023] 增稠劑和流平劑并無(wú)特殊要求，為市售各種增稠劑和流平劑中的一種或幾種。
[0024] 水性可剝離聚氨酯涂料的制備方法，按照配方準(zhǔn)備原料，向反應(yīng)釜內(nèi)加入水性聚 氨酯和去離子水，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至lOOOrpm，然后依次加入硅烷改性聚氨酯低聚物和消泡劑、潤(rùn) 濕劑、增稠劑、流平劑、成膜助劑，加料完畢后繼續(xù)攪拌不少于lh，即得到水性可剝離涂料。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用硅烷改性聚氨酯低聚物對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，硅 烷改性水性聚氨酯因含有氨基甲酸酯鍵的聚氨酯鏈段，保證涂料具有優(yōu)異的成膜性能。同 時(shí)硅烷與異氰酸脂基團(tuán)反應(yīng)，鏈接在聚氨酯鏈段主鏈上，在成膜時(shí)，由于硅烷鏈段與聚氨酯 鏈段性質(zhì)相異，硅烷鏈段容易排布在膜表面，使涂料具有了易剝離的特性，而且硅烷不會(huì)殘 留在被涂物表面。
[0026] 制備得到的涂料可以通過(guò)噴涂，粉刷，浸潤(rùn)等方式附著于基材表面，形成厚度為 10-200微米的薄膜，能對(duì)灰塵，水滴，油污，鹽霧等有良好的阻隔效果，并能耐受一定的摩 擦，刮蹭。不需要時(shí)，此薄膜可以輕易的整張剝離，在表面無(wú)殘留。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 硅烷改性聚氨酯低聚物的制備：
[0030] (I)Ll 的制備：
[0031] 在一升的四口反應(yīng)釜中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下聚己二酸丁二醇脂（羥值：112):25. 0g， IPDI: 18. 3g依次加入反應(yīng)釜內(nèi)，調(diào)節(jié)攪拌至轉(zhuǎn)速450-550rpm，設(shè)置加熱溫度60°C，加入丙 酮81. 3g，反應(yīng)1小時(shí)后，加入催化劑二丁基二月桂酸錫（DBTDL) 10mg，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小 時(shí)后，加入DMBA (二羥甲基丁酸，7. 4g)丙酮溶液，監(jiān)測(cè)NCO濃度達(dá)到預(yù)期值時(shí)，加入有機(jī)硅 Tech-2170 (Mn = 1700泰格助劑）25. 5g，維持此溫度繼續(xù)攪拌大于4小時(shí)。降低內(nèi)溫溫度至 40°C，加入三乙胺5. lg，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至2000-2500rpm，加水122. 6g分散，維持高速攪拌30min 后，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至500-800rpm，真空抽去溶劑丙酮，得半透明顯藍(lán)光乳液L1，通過(guò)去離子