易打磨水性雙組分白底漆及其製備方法與流程
2023-10-26 17:56:27
本發明屬於塗料領域，具體涉及易打磨水性雙組分白底漆及其製備方法。
背景技術：
隨著人們環保意識的增強，水性木器漆作為一種更為環保的塗裝材料為更多的人所接受，2016年12月14日工業和信息化部、科技技術部、環境保護部三部委聯合發布《國家鼓勵的有毒有害原料(產品)替代品目錄(2016年版)》中提到，將水性木器塗料替代溶劑型木器塗料，水性木器漆前景越來越好。
隨著水性木器塗料技術的不斷發展及越來越廣泛的應用，水性木器塗料的市場佔有率逐年提高。但是目前水性木器漆的性能與油性木器漆存在不少差距，尤其是在高端家具方面，還不能滿足要求，存在的問題主要有：1、產品的通用型差，尤其是作為底漆的通用性差，對一些木材的油脂及單寧酸的封閉性差，隨著使用時間的延長，容易出現黃變的問題，不能滿足多種不同木材的要求；2、產品附著力和打磨性差，不能滿足施工及使用要求。3、漆膜的耐劃擦性不好，容易出現劃痕。
中國專利cn104293044甲公開了一種環保型水性雙組份封閉底漆，其中固化劑採用醇醚類高沸點溶劑稀釋，雖然不屬於voc的範疇，但是由於溶劑的沸點高，難以從漆膜中揮發出去，會影響漆膜與基材的附著力，並且漆膜對油脂、單寧酸的封閉性會變差。
因此，需要提供新型易打磨水性雙組分底漆來滿足現在人們的需求。
技術實現要素：
為了解決以上問題的至少一種，本發明的目的之一是提供一種易打磨水性雙組分白底漆。本發明的另一目的是提供上述易打磨水性雙組分白底漆的製備方法。
本發明提供一種易打磨水性雙組分白底漆，包括甲組分和乙組分，其中，甲組分包括羥基丙烯酸樹脂、顏填料、助劑和溶劑，乙組分包括異氰酸酯，其特徵在於，所述異氰酸酯中異氰酸酯基的含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基的含量的摩爾比為1.2-1.5:1，
所述顏填料包括鈦白粉、滑石粉、硬脂酸鋅和聚醯胺蠟微粉，
所述鈦白粉以甲組分的總量為基準的質量百分含量為13-20％，
所述滑石粉以甲組分的總量為基準的質量百分含量為10-20％，粒徑為1250目，
所述聚醯胺蠟微粉以甲組分的總量為基準的質量百分含量為0.5-3％，
所述硬脂酸鋅以甲組分的總量為基準的質量百分含量為0.5-3％。
在本發明的某些實施例中，所述異氰酸酯中異氰酸酯基的含量與所述羥基丙烯酸樹脂中的羥基的含量的摩爾比為1.3-1.4:1。
在本發明的某些實施例中，所述硬脂酸鋅與聚醯胺蠟微粉的質量比為1:1。
在本發明的某些實施例中，所述助劑包括分散劑、表面活性劑、成膜助劑、潤溼劑和增稠劑。
在本發明的某些實施例中，以甲組分的總量為基準，所述羥基丙烯酸樹脂的質量百分含量為35-50％，所述分散劑的質量百分含量為0.5-1.2％，所述表面活性劑的質量百分含量為0.1-0.5％，所述成膜助劑的質量百分含量為2-5％，所述潤溼劑的質量百分含量為0.1-0.3％，所述鈦白粉的質量百分含量為13-20％，所述增稠劑的質量百分含量為0.1-0.5％，所述滑石粉的質量百分含量為2-8％，所述硬脂酸鋅的質量百分含量為0.5-3％，所述聚醯胺蠟微粉的質量百分含量為0.5-3％，餘量為去離子水。
一種如上所述的易打磨水性雙組分白底漆的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將成膜助劑、鈦白粉、硬脂酸鋅、滑石粉和聚醯胺蠟微粉加入到去離子水中混合均勻得到填料漿，備用；
(2)將羥基丙烯酸樹脂、潤溼劑、分散劑、表面活性劑和增稠劑與上述步驟(1)得到的填料漿混合均勻，得到甲組分；
(3)將異氰酸酯作為乙組分與甲組分混合，得到易打磨水性雙組分白底漆。
本發明具有如下優點：
本發明所述的易打磨水性雙組分白底漆對木材中的油脂及單寧酸具有良好的封閉性，能夠有效防止黃變問題的發生。同時由於採用了特定的成分使得所述白底漆的打磨性、抗流掛性和耐劃擦性極好，而且透明性不會受到影響，voc含量也低，具有很好的市場價值。
具體實施方式
通過解釋以下本申請的優選實施方案，本發明的其他目的和優點將變得清楚。
應理解本發明中所述的術語僅僅是為描述特別的實施方式，並非用於限制本發明。另外，對於本發明中的數值範圍，應理解為具體公開了該範圍的上限值和下限值以及它們之間的每個中間值。在任何陳述值或陳述值範圍內的中間值以及任何其他陳述值或在所述範圍內的中間值之間的每個較小的範圍也包括在本發明內。這些較小範圍的上限值和下限值可獨立地包括或排除在範圍內。
另外，為了更好地說明本發明的內容，在下文的具體實施例中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外一些實施例中，對於本領域技術人員熟知的方法、手段未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主旨。本發明中，表示原料含量的單位均基於重量以份計，除非另外說明。另外，關於本發明的技術指標的測定方法均為本領域內使用標準方法，具體可參見最新的國家標準，除非另外說明。
另外，為了更好地說明本發明的內容，在下文的具體實施例中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外一些實施例中，對於本領域技術人員熟知的方法、手段未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主旨。
本發明中，名詞術語既包括單數形式，也包括複數形式，除非上下文另行明確指出。本發明中所述的「至少一種」不僅僅指包含「一個」或「一種」的情況，更重要的還包含「多個」或「多種」的情況。
除非另作說明，則否本發明中各組分的含量以重量計。
本發明通過選用羥基丙烯酸樹脂與異氰酸酯固化劑進行交聯，控制nco基與oh基的摩爾比在1.2-1.5:1之間，製備得到的漆膜對木材中的油脂及單寧酸具有良好的封閉性，能夠有效防止黃變問題的發生。
本發明採用鈦白粉、滑石粉、硬脂酸鋅和聚醯胺蠟微粉作為顏填料，其中鈦白粉提供所述白底漆的顏色成分，其含量太高會導致白底漆的流平性不好，而且容易出現一些其他漆膜弊病，含量太少則色度不夠。滑石粉則是作為填料可以提高漆膜的填充性，並且可以提高漆膜的打磨性。由於滑石粉的吸油量較大，因此在特定含量的鈦白粉存在的情況下，滑石粉的添加量的不同會影響塗料在底材上的流動性和滲透性。同時滑石粉的粒徑也對漆膜的性質有很大的影響，如果粒徑過大會影響到漆膜的外觀，使得漆膜的粗糙度增大，如果粒徑過小則會導致漆膜的打磨性不好，通過添加適當含量的粒徑為1250目的滑石粉，漆膜的打磨性和外觀則可以得到較好的平衡。
硬脂酸鋅的加入也可以顯著提高漆膜的打磨性，但是硬脂酸鋅粉體加入到塗料中，在分散過程中容易產生大量的氣泡，而且容易形成沉澱，影響塗料的穩定性。配合適量的聚醯胺蠟微粉加入到體系中，聚醯胺蠟微粉膨脹形成凝膠結構能夠使滑石粉和硬脂酸鋅懸浮在白底漆中，尤其當聚醯胺蠟微粉與硬脂酸鋅的質量比為1:1時，製備的白底漆具有很好的打磨性。
在本發明的實施例中，所述的打磨性是用來評價漆膜是否容易被打磨光滑的性能，通過將水性雙組分白底漆制板制板，用400目砂紙手工打磨20次，來進行判斷其打磨性的好壞。所述的耐黃變性是指抵抗黃變的能力，漆膜的封閉性能好，耐黃變性就好，主要是通過在紅橡木上噴塗易打磨水性雙組分白底漆，乾燥後將木板放置於50℃烘箱，7天後觀察漆膜表面效果來進行判斷。所述的抗刮擦性是在成膜24h後，用指甲劃漆膜，然後根據難易程度來進行判斷抗劃擦性的好壞。所述的儲存穩定性是通過將水性雙組分白底漆裝在透明玻璃瓶密封好，置於50℃烘箱，7天後觀察產品狀態來進行判斷的。所述的附著力是通過用劃格器在噴塗表面劃100個2毫米×2毫米的正方形格，用透明膠帶平整粘結在方格上，不留一絲空隙，然後以最快速度垂直揭起，觀察劃痕邊緣處有無脫漆來判斷得到的。如脫漆量在0-5％之間為5b，在5-10％之間為4b，在10-20％之間為3b，在20-30％之間為2b，在30-50％之間為b，在50％以上為0b。
實施例1
(1)將成膜助劑、鈦白粉、硬脂酸鋅、滑石粉和聚醯胺蠟微粉加入到去離子水中混合均勻得到填料漿，備用；
(2)將羥基丙烯酸樹脂、潤溼劑、分散劑、表面活性劑和增稠劑與上述步驟(1)得到的填料漿混合均勻，得到甲組分；
其中各組分的含量以甲組分的總質量為基準如下所述：
(3)將適量異氰酸酯作為乙組分與甲組分混合，其中異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1.35:1，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
實施例2
(1)將成膜助劑、鈦白粉、硬脂酸鋅、滑石粉和聚醯胺蠟微粉加入到去離子水中混合均勻得到填料漿，備用；
(2)將羥基丙烯酸樹脂、潤溼劑、分散劑、表面活性劑和增稠劑與上述步驟(1)得到的填料漿混合均勻，得到甲組分；
其中各組分的含量以甲組分的總質量為基準如下所述：
(3)將適量異氰酸酯作為乙組分與甲組分混合，其中異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1.2:1，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
實施例3
(1)將成膜助劑、鈦白粉、硬脂酸鋅、滑石粉和聚醯胺蠟微粉加入到去離子水中混合均勻得到填料漿，備用；
(2)將羥基丙烯酸樹脂、潤溼劑、分散劑、表面活性劑和增稠劑與上述步驟(1)得到的填料漿混合均勻，得到甲組分；
其中各組分的含量以甲組分的總質量為基準如下所述：
(3)將適量異氰酸酯作為乙組分與甲組分混合，其中異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1.5:1，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
實施例4
(1)將成膜助劑、鈦白粉、硬脂酸鋅、滑石粉和聚醯胺蠟微粉加入到去離子水中混合均勻得到填料漿，備用；
(2)將羥基丙烯酸樹脂、潤溼劑、分散劑、表面活性劑和增稠劑與上述步驟(1)得到的填料漿混合均勻，得到甲組分；
其中各組分的含量以甲組分的總質量為基準如下所述：
(3)將適量異氰酸酯作為乙組分與甲組分混合，其中異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1.3:1，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
實施例5
(1)將成膜助劑、鈦白粉、硬脂酸鋅、滑石粉和聚醯胺蠟微粉加入到去離子水中混合均勻得到填料漿，備用；
(2)將羥基丙烯酸樹脂、潤溼劑、分散劑、表面活性劑和增稠劑與上述步驟(1)得到的填料漿混合均勻，得到甲組分；
其中各組分的含量以甲組分的總質量為基準如下所述：
(3)將適量異氰酸酯作為乙組分與甲組分混合，其中異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1.4:1，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
對比例1
將加入的異氰酸酯的量調整到異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1:1，其他條件與實施例1相同，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
對比例2
將加入的異氰酸酯的量調整到異氰酸酯中異氰酸酯基含量與羥基丙烯酸樹脂中的羥基含量的摩爾比為1.8:1，其他條件與實施例1相同，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
對比例3
將聚醯胺蠟微粉的量改為1％，其他條件與實施例1相同，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
對比例4
將聚醯胺蠟微粉的量改為4％，其他條件與實施例1相同，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
對比例5
將滑石粉改為2000目滑石粉，其他條件與實施例1相同，得到易打磨水性雙組分白底漆，對木器進行塗裝並測試其性能，具體測試結果如表1所示。
表1
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，本發明要求保護範圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。