一種水性雙組份白底漆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涂料組合物領(lǐng)域，具體涉及一種基于丙烯酸樹脂的涂料組合物及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 白色涂裝多以纖維板為基材，纖維板具有疏松、易吸油等特點，這就要求所用涂料 需要具有優(yōu)異的填充性能，目前主要采用的涂料體系多為溶劑型聚氨酯(PU)漆和溶劑型不 飽和聚酯(PE)漆。例如申請?zhí)枮镃N201410840886.0的專利公開了一種抗下陷性好、氣味低、 白度高的環(huán)保凈味高光白底漆、申請專利號為CN201110234047.0的專利公開一種新型高 封閉性不飽和聚酯白底漆及其制備方法，以及申請?zhí)枮镃N201410660977.6的專利提出一種 抗開裂不飽和聚酯白底漆。上述涂料雖然填充性好，但是都含有大量的有機(jī)溶劑，環(huán)保性對 于現(xiàn)今嚴(yán)重的環(huán)境和大氣污染來說已經(jīng)不能滿足要求。
[0003] 溶劑型涂料涂裝后，釋放的有機(jī)溶劑非常多，對環(huán)境和大氣污染非常嚴(yán)重，尤其隨 著對排放限制的法規(guī)出臺，涂料行業(yè)亟需開發(fā)釋放揮發(fā)性溶劑更少的產(chǎn)品。
[0004]水性涂料是涂料行業(yè)的一支新生力量，因其揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)含量極低且 節(jié)省能源而成為現(xiàn)代涂料工業(yè)發(fā)展的主流方向。專利申請(CN201010154767.1)-種多功能 水性白底漆及其制備方法、專利申請(CN201010529886.0)密度板封邊水性木器白底漆及其 制備工藝都提出了環(huán)保型的水性白底漆，但是固體含量都不到60%，填充性一般，而且硬度 也沒有PU漆好，不能做到一遍封閉后上面直接做面漆。
[0005] 目前，國內(nèi)外用在纖維板上做全封閉型白色涂裝的產(chǎn)品固體含量只能做到50%左 右，不能做到只施工一遍底漆即可直接做面漆的效果;而且干燥速度一般，很多一天只能施 工一遍漆，從開始施工到施工完面漆需要2-3天的時間甚至更長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對本領(lǐng)域存在的問題，本發(fā)明提供一種安全、環(huán)保的水性雙組份白底漆及其制 備方法，該水性雙組份白底漆還具有超高固體含量、干燥快、硬度高、抗塌陷性好等特點，主 要用于密度板實色涂裝。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案為：
[0008] -種水性雙組份白底漆，由A、B兩個組分組成，
[0009] A組分按重量份計由如下組分組成:水性羥基丙烯酸樹脂200~300份，罐內(nèi)殺菌劑 1~4份，潤濕分散劑10~25份，消泡劑4~15份，成膜助劑5~15份，硅灰石150~300份，填料 350-500份，流變控制劑10~30份，基材潤濕劑5-10份，水50~150份;B組分為水性聚異氰酸 酯固化劑；
[0010] A組分:B組分的質(zhì)量比為100:3~5。
[0011] 優(yōu)選地，所述水性羥基丙烯酸樹脂為固含量40~50 %、羥基含量為1.0~2.0 %的 水性羥基丙烯酸樹脂。
[0012] 本發(fā)明提出的涂料體系，選擇低羥值丙烯酸酯水性分散體作為白底漆的主體樹 月旨，而且要求該樹脂固體含量高于48%，這樣才能具有更好的填充性和高性價比;羥基含量 不高于2%，屬于雙固化類型樹脂，既可以自交聯(lián)進(jìn)行固化，又可以和交聯(lián)劑反應(yīng)進(jìn)一步增 加漆膜致密性。
[0013] 其中，所述罐內(nèi)殺菌劑選自不含N-/0-縮甲醛的水性氯甲基異噻唑啉酮(CMI)、水 性甲基異噻唑啉酮(MI)或溴硝基丙二醇中的一種或兩種;所述潤濕分散劑為聚丙烯酸鈉鹽 類、改性聚丙烯酸溶液類或改性聚羧酸鹽類的潤濕分散劑中的一種或兩種;所述成膜助劑 選自二丙二醇丁醚(DPnB)、二乙二醇丁醚(DB)、2,2,4-三甲基_1，3戊二醇單異丁酸酯或三 丙二醇丁醚(ΤΡηΒ)中的一種或兩種。
[0014] 其中，所述硅灰石為涂料級硅灰石粉，；所述填料為鋇白粉、滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、 重質(zhì)碳酸鈣或透明粉中的一種或多種，填料的粒度在625目以下，2000目以上。
[0015] 低吸油量的硅灰石可增加機(jī)械性，其主要組成是CaSi03或Ca0Si02,其含Si0 2 45~ 55 %、CaO 40~50 %，常含鐵、錳、鎂。硅灰石是一種三斜晶系，細(xì)板狀晶體，無機(jī)針狀礦物， 集合體呈放射狀或纖維狀。有玻璃和珍珠光澤，吸濕性小于4%。吸油性低、電導(dǎo)率低、絕緣 性較好。硬度4.5~5.5，密度2.75~3. lOg/cm3。硅灰石無毒、耐化學(xué)腐蝕、熱穩(wěn)定性及尺寸 穩(wěn)定良好，力學(xué)性能及電性能優(yōu)良以及具有一定補(bǔ)強(qiáng)作用。同時具有很高的白度。涂料級硅 灰石粉應(yīng)用到水性封邊漆中后可以提高涂料的韌性和耐用性，保持涂料表面平整與及良好 的光澤度，提高抗洗刷和抗風(fēng)化性能，減少涂料的吸油量并保持堿性，具有抗腐蝕能力。使 涂料可以得到更好的機(jī)械強(qiáng)度、增加耐久性、增強(qiáng)粘附力和抗腐蝕性能，還使水性雙組份白 底漆具有良好的覆蓋率和附著力。本發(fā)明選用的鋇白粉具有極好的遮蓋力，搭配碳酸鈣和 滑石粉，可以不需要添加鈦白粉即可以具有優(yōu)異的遮蓋力，極大的降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn) 品的性價比，增強(qiáng)市場競爭力。
[0016]具體地，所述填料為鋇白粉、滑石粉、重質(zhì)碳酸鈣中的兩種，兩種填料的質(zhì)量比為 1:0.8~1.2;或為滑石粉、鋇白粉和重質(zhì)碳酸鈣，其質(zhì)量比例為0.5~0.9:0.8~1.2:1。鋇白 粉具有較好的遮蓋力，但是打磨性和填充性一般，滑石粉吸油量大，不能大量添加，但是可 以很好的提高打磨性;碳酸鈣具有一定的遮蓋力，填充性也好，但是打磨性不好;兩種或三 種填料搭配使用，起到了打磨、遮蓋、填充三者均衡的最優(yōu)效果。
[0017]其中，所述消泡劑選自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液類、聚丙二醇類、聚乙二醇-憎水 固體-聚硅氧烷混合物類或礦物油基類消泡劑中的一種或兩種;所述流變控制劑選自水性 聚酰胺蠟、水性膨潤土或合成片狀硅酸鹽中的一種或兩種;所述基材潤濕劑為聚二甲基硅 氧烷、聚硅氧烷-聚醚共聚物、非離子類表面活性劑、氟碳聚合物類潤濕劑中的一種或兩種。
[0018] 其中，所述水性聚異氰酸酯固化劑為水性六亞甲基二異氰酸酯(HDI)聚合體、水性 異佛爾酮二異氰酸酯aroi)聚合體、水性HDI/IPDI混合聚合體中的一種或兩種；
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述A組分按重量份計由如下組分組成：水性羥基丙烯酸樹脂250 份，罐內(nèi)殺菌劑1~4份，潤濕分散劑18-20份，消泡劑4-6份，成膜助劑8-10份，娃灰石180-220份，填料300-400份，流變控制劑15-18份，基材潤濕劑5-10份，水100-120份。
[0020] 本發(fā)明提出的水性雙組份白底漆的制備方法，采用以下步驟制備A組分：
[0021 ] 1)先將水用量中的90~98%、成膜助劑、罐內(nèi)殺菌劑、消泡劑、潤濕分散劑稱入到 分散缸中，開始攪拌；
[0022] 2)在攪拌下加入硅灰石粉和填料，分散10~20分鐘；
[0023] 3)在攪拌下加入水性羥基丙烯酸樹脂和基材潤濕劑，然后攪拌至均勻；
[0024] 4)加入剩余的水和流變控制劑，攪拌均勻并調(diào)整粘度到85~90KU/25°C，即得A組 分；
[0025] 使用時按照A組分:B組分=100:3~5的比例混合。
[0026] 其中，所述步驟2)中，在800-1000轉(zhuǎn)/分鐘的中速攪拌下加入硅灰石粉和填料，再 在1001-1500轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌下分散15分鐘;所述步驟3)中，加入水性樹脂和基材潤濕 劑后，在800-1000轉(zhuǎn)/分鐘的中速下攪拌10分鐘。
[0027]本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0028]本發(fā)明提出的水性雙組份白底漆固體含量高達(dá)70%，V0C(有機(jī)揮發(fā)性化合物)含 量低于10克/升，打磨時間120分鐘，干燥24小時硬度即可達(dá)HB，48小時硬度可達(dá)H，干燥后漆 膜平整不塌陷。在密度板上不需要施工封閉底漆，只需要厚涂一遍該發(fā)明白底漆即可很好 的封閉基材，干燥24小時即可在上面施工PU、NC等溶劑型涂料而不會出現(xiàn)咬底問題，具有很 好的耐溶劑性能。
[0029] 本發(fā)明采用可雙重固化的高固體含量低羥值的可交聯(lián)反應(yīng)的水性樹脂，搭配水性 專用聚異氰酸酯固化劑的雙組份交聯(lián)體系產(chǎn)品，并輔以硅灰石和鋇白粉為填料，特殊的觸 變增稠體系，提高產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性的同時具有優(yōu)異的施工性能，從而達(dá)到該水性雙組份白 底漆在滿足綠色、環(huán)保、超低V0C含量的同時，還能達(dá)到具有超高固體含量、干燥快、硬度高、 抗塌陷性好、交聯(lián)密度高、耐溶劑型號等特點。雙重固化的高固體含量低羥值水性丙烯酸樹 脂具有干燥快、打磨性好、需要聚異氰酸酯固化劑配比少等特點，并且與聚異氰酸酯固化劑 反應(yīng)后，可以增加漆膜致密性，提高漆膜的硬度、耐溶劑性能。
[0030] 1、本發(fā)明提出的白底漆有超低的V0C含量，無游離TDI，對環(huán)境和人畜危害極?。?br>[0031] 2、高固含量、高填充性、硬度優(yōu)良不下陷；只需要噴涂一遍即能起到填充性能，可 進(jìn)行面漆涂飾
[0032] 3、水性雙組份體系，對基材封閉性好、極好的附著力、漆膜致密不開裂，可與各種 面漆配套使用；
[0033] 4、快干、易打磨、不粘砂紙、施工方便。本發(fā)明水性雙組份白底漆的制備方法簡單， 容易操作，且對操作人員無害。使用時只需要添加3%~5%的水性專用固化劑攪拌均勻后 噴涂施工即可。
【具體實施方式】
[0034]以下實施案例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0035]下面對各種原料的采購情況是為了說明本發(fā)明的原料具有可得性，而不應(yīng)用來限 定本發(fā)明的范圍。
[0036] 水性羥基丙烯酸樹脂為DSM公司的NeoCryl XK-102(不揮發(fā)分40%，固體羥基含量 1.5%)、Cray valley公司的Craymul 2171(不揮發(fā)分43%，固體羥基含量1.3%)、或 Alberdingk Boley公司的Alberdingk AC 31(不揮發(fā)分50%，固體羥基含量 1.9%);
[0037]殺菌劑選自德國舒美公司的Parmetol A 28(其主要成分為CMI/MI和溴硝基丙二 醇混合物）、Parmetol K20(其主要成分為CMI/MI混合物）、或羅門哈斯的LXE或英國舒爾MV;
[0038] 潤濕分散劑為深圳市海川化工有限公司生產(chǎn)的Hydropalat 640A(聚丙烯酸鈉鹽 類）、德國迪高化工有限公司生產(chǎn)的TEGO DisperS750W(改性聚丙烯酸溶液類）、或德國巴斯 夫化工有限公司生產(chǎn)的Sokalan PA30CL(改性聚羧酸鹽類）。
[0039] 成膜助劑為二丙二醇丁醚(DPnB)、二乙二醇丁醚(DB)、2,2,4-三甲基_1，3戊二醇 單異丁酸酯或三丙二醇丁醚(ΤΡηΒ)中的一種或兩種;選自陶氏的DALPADTM C(三丙二醇丁 醚)或伊斯曼化學(xué)的TEX ANOL?酯醇；
[0040] 基材潤濕劑為德國ΒΥΚ公司的ΒΥΚ346、ΒΥΚ348(屬聚醚改性聚二甲基硅氧烷類），德 國EV0NIK公司的TEGO Wet KL 245(屬聚硅氧烷-聚醚共聚物類），杜邦公司的zonyl FS-61