一種水性單組分聚氨酯地坪塗料及其製備方法

2023-07-21 13:29:26

專利名稱：一種水性單組分聚氨酯地坪塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料及其製備方法，更具體地涉及水性單組分聚氨酯地坪塗料及其製備方法。
背景技術：
當前節能減排已成為企業必須承擔的社會的責任，塗料的水性化技術作為節能減排、健康環抱的主要措施成為行業關注的重點。隨著建築業的迅猛發展，尤其是高耐候性、高節能性建築塗料的推廣應用，性能優異的環氧樹脂地坪塗料、聚氨酯地坪塗料的需求受到了人們的廣泛關注，且隨著環保要求的增強，節能減排成為社會責任，地坪塗料也呈現水性化趨勢，越來越多的水性產品在地坪行業中得以應用。隨著環保法規和人們環保意識的增強，水性聚氨酯地坪塗料將會得到廣泛的應用，研究和開發水性聚氨酯工業地坪塗料具有很大的經濟效益和社會效益。水性聚氨酯地坪塗料具有與溶劑型地坪塗料相當的性能，現有水性聚氨酯地坪塗料可以應用在製藥、食品、醫院、紡織、化工、電子等行業的生產廠房、辦公樓、倉庫、實驗室的地坪塗裝，特別適用於一樓地面、地下室、地下停車場和其它較為潮溼的環境。作為綠色環保產品，水性聚氨酯地坪塗料以其明顯的性能、功能、環保優勢，在各類水性地坪塗料中，越發受到專家重視和市場肯定。近年來，隨著人們環保意識的不斷提高，許多國家相繼頒布了限制揮發性有機溶劑(VOC)的環保法規，塗料的水性化、無溶劑化和高固體分化已成為塗料發展的必然趨勢。 我國工業地坪塗料目前基本上是溶劑型和無溶劑型環氧地坪塗料，溶劑型環氧地坪塗料含有較多的有機溶劑，這些有機溶劑在塗料的生產和施工階段排入大氣，汙染環境，同時危害人類健康；無溶劑型環氧地坪塗料含有少量的活性稀釋劑，常用的活性稀釋劑為丁基環氧丙基醚(有一定毒性)，採用自流平施工工藝，塗膜厚度為1 5mm，成本較高且含有少量的揮發性有機溶劑。但是目前的水性聚氨酯地坪塗料通常都還具有乾燥慢、硬度差、耐磨性能差的問題。綜上所述，本領域缺乏一種解決上述問題的水性聚氨酯地坪塗料。因此，本領域迫切需要開發一種乾燥快、硬度提高、耐磨性能良好的水性聚氨酯地坪塗料。

發明內容
本發明的第一目的在於獲得一種乾燥快、硬度提高、耐磨性能良好的水性聚氨酯地坪塗料。本發明的第二目的在於獲得一種乾燥快、硬度提高、耐磨性能良好的水性聚氨酯地坪塗料的製備方法。在本發明的第一方面，提供了一種水性單組分聚氨酯地坪塗料，所述水性單組分
3聚氨酯地坪塗料由成膜物質、顏料、成膜助劑、助溶劑、塗料助劑和水組成，其中塗料助劑主要由分散劑、消泡劑、增稠劑、PH調節劑、防黴劑、防腐劑組成，所述塗料各組成成分的重量份如下成膜物質40-80重量份，所述成膜物質選聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其聚合重量配比為(1-3) 1 ；顏料20-30重量份，成膜助劑1-10重量份，助溶劑0-5重量份，塗料助劑0-10重量份，適量的水。在一優選例中，所述聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液為內交聯法製得的聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液。更優選地，所述複合乳液中的聚氨酯部分經過脲二酮改性的聚氨酯。在本發明的一個具體實施方式
中，所述成膜助劑選自溶解度參數小於0.2，沸點不低於250°的成膜助劑。在本發明的一個具體實施方式
中，所述成膜助劑為溶解度參數小於0. 2，沸點不低於250°的低氣味型、高沸點、低溶解度型雙酯類混合溶劑。 更優選地，採用戊二酸二(乙-甲基丙)酯、丁二酸二(乙-甲基丙)酯、二(乙-甲基丙基)己二酸酯或其混合物。其比例達到溶解度參數小於0.2，沸點不低於250°即可， 具體如重量比為1 (0.95 1.05) (0.95 1.05)。在一優選例中，所述顏料選自金紅石型鈦自粉。在一優選例中，所採用的助溶劑為1，2-丙二醇。在本發明的一個具體實施方式
中，所述塗料助劑的重量組成如下分散劑0-3重量份，消泡劑0-1重量份，增稠劑0-3重量份，pH調節劑0-1重量份，防黴劑0-1重量份，以及防腐劑0-1重量份。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的分散劑為多功能聚合物的醇銨鹽溶液型分散劑、丙烯酸共聚物銨鹽溶液型分散劑或其組合；和/或所採用的消泡劑為聚醚改性的聚二甲基矽氧烷類消泡劑；和/或所採用的增稠劑為非離子締合型聚氨酯增稠劑；和/或所採用的pH調節劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇；和/或所採用的防黴劑為苯並咪唑氨基甲酸甲酯、N』 _(3，4-二氯苯基)-N，N-二甲基脲或其組合；和/或所採用的防腐劑為1，2_苯並異噻唑-3-1及其衍生物。在本發明的一個具體實施方式
中，所述塗料助劑還含有主要成分為聚矽氧烷-聚醚共聚物的潤溼劑。本發明的第二方面提供一種所述的塗料的製備方法，所述方法包括如下步驟
(a)提供本發明所述的組分；(b)將所述組分進行混合，並用其中的水調節到所需的粘度，得到所述塗料。在本發明的一個具體實施方式
中，所述步驟(b)中，調節粘度到(95_105)KU。在一優選例中，所述塗料的投料順序如下(1)、將水放入分散罐內，轉速控制在800-1000轉/分鐘；(2)、將分散劑、消泡劑、增稠劑、PH調節劑依次緩慢加入分散罐內分散5分鐘；(3)、將顏料緩慢加入，然後將轉速調整到1200-1500轉/分鐘，分散20分鐘；(4)、然後加入成膜物質攪拌5分鐘；(5)、然後加入部分水進行降溫；(6)、然後加入助溶劑和成膜助劑，攪拌5分鐘；(7)、然後依次加入防黴劑和防腐劑，攪拌3分鐘；(8)、最後加入水調節粘度到(95-105)KU，即製成成品。
具體實施例方式本發明人經過廣泛而深入的研究，通過改進位備工藝，獲得了一種水性單組分聚氨酯地坪塗料，其能夠很好地解決水性塗料乾燥慢、硬度差、耐磨性能差的問題。此外，由於產品為以水為主要載體，在對環境保護、人體健康方面帶來了良好的社會效益，故特別適合作為內牆地坪塗料。在此基礎上完成了本發明。本文中，所述「適量」的水是指加入的水可使得塗料達到所需的粘度即可。具體地包括但不限於加入水調節粘度到(95-105)KU。以下對本發明的各個方面進行詳述如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域的常規方法製備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。本發明的水性單組分聚氨酯地坪塗料由成膜物質、顏料、成膜助劑、助溶劑、塗料助劑和水組成，其中塗料助劑主要由分散劑、消泡劑、增稠劑、PH調節劑、防黴劑、防腐劑組成，所述塗料各組成成分的重量份如下成膜物質40-80重量份，所述成膜物質選自聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其聚合配比約為(1 3) 1顏料20-30重量份，成膜助劑1-10重量份，所述成膜助劑優選地選自低氣味型、高沸點、低溶解度、 雙酯類的混合溶劑，溶解度參數小於0. 2，沸點> 250°，助溶劑0-5重量份，潤溼劑、分散劑0-3重量份，消泡劑0-1重量份，增稠劑0-3重量份，pH調節劑0-1重量份，防黴劑0-1重量份，
防腐劑0-1重量份，適量的水。顏料本發明的顏料沒有具體限制，例如為鈦自粉，較佳為金紅石型鈦白粉。成膜物質溶劑性塗料揮發出來的有機溶劑對大氣汙染及人體健康帶來了嚴重的不良後果，目前越來越重視塗料中的 V0C(volatile organic compound)和 HAP(hazardous air pollutants)對環境的汙染。各國政府也規定了相應的VOC指標。水性塗料毒性小，無火災危險，而且可以減少能量消耗，比起溶劑型塗料可以真正達到節能減排。用水性塗料替代溶劑型的塗料從成本上也可以得到節省。並且水性塗料有一個重要的特點就是施工時稀釋黏度幾乎與分子量無關，因此可以採用高分子量樹脂。水性塗料的稀釋劑為水，在施工時不需要特殊的施工工具，並且在清洗施工工具的時候直接用水就可以了，簡單易於操作。但是作為一般的水性塗料而言，其主要成膜物質為丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸改性共聚物或醋酸乙烯-丙烯酸共聚物，而其溶劑為水，在室溫條件下水的相對揮發速度較低，水的熱容量及蒸發潛熱較高，導致揮發所需要的熱量高，在一定揮發用熱量時，在近似相同的蒸汽壓下，水的揮發速度比普通溶劑要慢得多(高沸點溶劑除外)，特別當周圍空氣已經含有高濃度的水蒸汽時，水就更加不容易揮發；即使溼度不大，若空氣流動性不好，也將影響漆膜的乾燥，因此，對於室溫乾燥型水性塗料來說，周圍環境的溫度和溼度成了影響水性塗料能否施工成膜的關鍵。而有機溶劑品種多，在較寬的範圍內具有不同的揮發性能，可通過選擇不同揮發速度的有機溶劑，來滿足各種不同的施工環境需求。一般的水性塗料與溶劑型塗料相比漆膜的硬度、耐磨性、耐水、耐鹼、耐酸、耐鹽等性能都要差。本發明人發現，雖然聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸酯(PA)乳液都尚有一些不盡人意之處，如聚丙烯酸酯(PA)乳液堅韌性、耐磨性、耐磨性不夠好，而單一的聚氨酯(PU)乳液在穩定性、自增稠性、光澤性方面表現不夠理想。而特定組合的聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液能夠很好的兼有兩種PU和PA乳液的各自優點，使乳液和漆膜性能得到明顯地改進，並且無溶劑，能耗低，與其他組合配合可以獲得良好的效果。為了得到一種既可以滿足水性塗料的環保性，有能夠具有溶劑型塗料良好的漆膜性能的塗料，發明人從傳統的成膜物質突破出來，選擇聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液作為成膜物質與其他組分相配合。本發明的聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其特定聚合配比約為(1 3) 1。所述聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液可以由市售得到。此種市售的複合乳液主要是指通過「內交聯法」製得的聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液。採用該項技術，能夠製得穩定的乳膠體系。所述內交聯法是指，乳膠顆粒中的聚氨酯骨架含有活性基團(如脲二酮基)，當過量的二元胺遷移到乳膠顆粒中，與脲二酮反應形成縮二脲鍵時，能引發輔助交聯反應；由這種技術製得的聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液再配合本發明的助劑，其力學性能、耐溶劑性、耐水性等性能均得到明顯提高。目前市售聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液的合成具有多種途徑， 大致可分為以下幾種方法1、合成帶有雙鍵的不飽和氨基甲酸酯大單體和丙烯酸酯單體共聚；2、合成帶有雙鍵的PU聚合物乳液，以此為種子乳液與丙烯酸酯乳液聚合；3、封端PU乳液與含羥基的PA乳液聚合。
所述的複合乳液的分子量根據所需粘度而確定。例如其數均分子量應當達到使得塗料粘度可調節到(95-10 KU之間的要求。較佳地數均分子量不低於5000，過低可能成膜性能以及粘度無法達到所需要求；其分子量的上限沒有特別限定，可以由成膜助劑進行稀釋達到所需粘度即可。成膜助劑溶劑塗料以樹脂溶液為成膜物，樹脂溶液為均相體系，只要溶劑選擇匹配恰當，塗料經塗布後，隨溶劑的揮發，形成大致緻密的膜是沒有困難的。作為非均相的聚合物乳液則不一樣，要靠水揮發後，聚合物粒子變形、融合而成膜。聚合物粒子越軟，融合越好，膜就越緻密，但是即使是很軟的聚合物粒子，僅靠變形融合是很難達到溶劑塗料的效果的。而乳膠漆的塗膜通常是熱塑性的，不允許太軟。實際上，希望乳液聚合物的玻璃化溫度儘可能的高，這樣塗膜性能，尤其是硬度和耐沾汙性，就比較好。但事情總是兩面的，好性能同時是最低成膜溫度(MFT)也比較高，給較低溫度下施工和成膜帶來問題。因此往往要求有成膜輔助手段，降低最低成膜溫度(MFT)，也就是在配方中添加成膜助劑。用詞成膜助劑實際上就是添加到產品中去幫助聚合物成膜的高沸點溶劑。在乳膠漆中，成膜助劑吸附在聚合物上， 因溶解力而使粒子變形容易，在較小的作用力下就可以緊密的靠攏。又因成膜助劑是低Tg 的，在施工溫度下，能夠提供較多的自由體積，使聚合物分子鏈相互擴散。本發明採用的成膜助劑是具有低氣味型、高沸點、低溶解度、雙酯類的混合溶劑， 溶解度參數小於0. 2，沸點> 250° ；例如二異丁基己二酸酯，DBE 二甲基酯等。而本發明進一步提供成膜助劑的優選例子，也即配方中的成膜助劑為戊二酸二 (乙-甲基丙)酯、丁二酸二(乙-甲基丙)酯和二(乙-甲基丙基)己二酸酯或其組合。 更優選地，三者混合物可以更好地達到本發明的目的。發明人通過不斷的實驗發現在此產品中選用戊二酸二(乙-甲基丙)酯、丁二酸二(乙-甲基丙)酯和二(乙-甲基丙基)己二酸酯的混合物能夠在用量上減少成膜助劑的使用，它的用量僅僅只是傳統的成膜助劑2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯的一半。而根據成膜物質用量不一樣添加量控制在1-10% (質量比)。本發明的成膜助劑可以市售得到。助溶劑本發明的助溶劑沒有具體限制，可以採用市售的各種適用於丙烯酸類塗料的助溶劑，這對於本領域技術人員是已知的。通常助溶劑有丙二醇、乙二醇和二醇醚類。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的助溶劑為1，2_丙二醇。經常配方中常規組分還不能滿足乳膠漆低溫穩定性的要求，因此要加入助溶劑， 以進一步降低冰點。通常助溶劑有丙二醇、乙二醇和二醇醚類，從環保角度考慮配方中選擇丙二醇。所述助溶劑的重量份根據乳膠漆低溫穩定性的要求而定，通常可加入0-5重量份，優選1 5重量份。塗料助劑本發明的塗料助劑主要由分散劑、消泡劑、增稠劑、pH調節劑、防黴劑、防腐劑組成。分散劑
顏料是不溶於溶劑和樹脂的，而顏料只有均勻的分散在塗料中才能發揮其特性， 塗料的某些特性如遮蓋力、著色力、光澤、穩定性等，一定程度上取決於顏料粒子的分散狀況，同時顏料的分散還影響塗料的施工性能，如流動性、流平、流掛等。一般認為顏料在水中的潤溼分散由三個步驟組成潤溼、分散和穩定。固體和液體接觸時，原料固氣界面消失，形成新的固液界面，這種現象稱為潤溼；固體粉末均勻的分散在某種液體中成為分散。乳膠漆中分散劑一般分為兩大類無機分散劑和有機分散劑。無機分散劑中用的最多的是聚磷酸鹽類，如六偏磷酸鈉、三聚磷酸鉀、多聚磷酸鈉和焦磷酸四鉀。其作用的機理是通過氫鍵和化學吸附，起靜電斥力穩定作用。其優點是對無機顏料和填料分散效果好，但隨PH值和溫度的升高，多聚磷酸鹽容易水解，造成長期儲存穩定性不良，並且他們在乙二醇和丙二醇中完全不溶，會影響乳膠漆光澤。有機分散劑包括聚丙烯酸鹽類，聚苯乙烯/順丁烯二酸鹽類、聚異丁烯/順丁烯二酸鹽類等。他們的特點是，在顏料和填料表面產生強吸附或錨固作用，具有較長的分子鏈以形成空間位阻，鏈端具有水溶性，有的還輔有靜電斥力，達到穩定的結果。要使分散劑具有良好的分散效果就必須嚴格控制分子量的大小，分子量太小，空間位阻不夠，分子量太大會產生絮凝。由於無機分散劑對鹽填料的分散性比較好，而有機分散劑對整個體系的穩定性有很大的幫助，一般在設計配方時選用無機分散劑與有機分散劑搭配，即可使顏料得到充分的分散又可以使體系保持穩定，並且可以降低成本。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的分散劑多功能聚合物的醇銨鹽溶液和丙烯酸共聚物銨鹽溶液。使用分散劑多功能聚合物的醇銨鹽溶液和丙烯酸共聚物銨鹽溶液的分散劑搭配使用可以更加優化顏料在體系中的潤溼分散，以及使配方具有很好的色漿接受性，使產品可以根據客戶的不同需求，配製不同的顏色。在此配方中選擇0 3% (0 3 重量份)的聚丙烯酸銨鹽可達到最好效果。更優選地，0. 1 3重量份。消泡劑乳膠漆中所使用的乳液，分散劑消泡劑，增稠劑，殺菌劑等原料均含有表面活性劑。因此極易產生泡沫。泡沫阻礙了顏填料的分散，降低了設備的利用率，延長了生產周期，更嚴重的是給塗膜帶來了許多缺陷，如縮孔，針孔等。消泡機理為1、分散成細珠的消泡劑穿入氣泡薄殼，並擴散到膜的夾層中。最終降低了表面張力，並使薄殼破裂。2、消泡劑小滴滲入薄殼。並形成一混合的單分子層，較原先的薄殼其具有較強的內聚力，並導致薄殼破裂。只有含有強分散的疏水蒸發矽的消泡劑，才能對水性體系消泡。這種矽油將固體顆粒輸送到薄殼，同時自己也開始析出，從而將顆粒帶到薄殼的表膜上。顆粒吸收了表面活性劑分子，薄殼膜被奪走了表面活性劑，導致形成表面張力差，氣泡破裂。消泡劑應具有以下特性1、消泡劑的表面張力要小於需消泡液體自身的表面張力；2、在需要消泡的液體中的溶解度要儘量小；3、要有良好的分散性。4、不能與所要消泡的液體起反應，不能影響塗料中顏料的內聚力及乳液的穩定性。5、要有較強的擴散力。6、不能影響成品乳膠漆的性能。7、不能有不良氣味。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的消泡劑為聚醚改性的聚二甲基矽氧烷類消泡劑。聚醚改性的聚二甲基矽氧烷的用量為0-1%重量份，優選0. 1-1%重量份。增稠劑塗料增稠劑品種很多，主要有纖維素類、聚丙烯酸酯和非離子締合型聚氨酯增稠
8劑和無機增稠劑四類。纖維素類增稠劑有甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等，其中最常用的是羥乙基纖維素。聚丙烯酸酯增稠劑基本上可分為兩種一種是水溶性的聚丙烯酸鹽；另一種是丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠劑，這種增稠劑本身是酸性的，須用鹼或氨水中和至PH8 9才能達到增稠效果，也稱為丙烯酸鹼溶脹增稠劑。聚氨酯類增稠劑是近年來新開發的非離子型締合型增稠劑。這類增稠劑的分子結構中引入了親水基團和疏水基團，使其呈現出一定的表面活性劑的性質。當它的水溶液濃度超過某一特定濃度時，形成膠束，膠束和聚合物粒子締合形成網狀結構，使體系黏度增加。另一方面一個分子帶幾個膠束，降低了水分子的遷移性，使水相黏度也提高。這類增稠劑不僅對塗料的流變性產生影響，而且與相鄰的乳膠粒子間存在相互作用，如果這個作用太強的話，容易引起乳膠分層。無機增稠劑是一類吸水膨脹而形成觸變性的凝膠礦物。主要有膨潤土、凹凸棒土、 矽酸鋁等，其中膨潤土最為常用。無機增稠劑膨潤土是一種層狀矽酸鹽，吸水後膨脹形成絮狀物質，具有良好的懸浮性和分散性，與適量的水結合成膠狀體，在水中能釋放出帶電微粒，增大體系黏度。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的增稠劑為非離子締合型聚氨酯增稠劑，更優選地，非離子型締合增稠劑選用疏水改性乙氧基聚氨酯水溶性用高分子聚合物。能夠為產品提供最優的流平以及抗流掛效果，並且能夠為產品提供很好的增稠效果。由於此產品對流平要求高，不選擇纖維素類增稠劑。增稠劑的用量控制在0 3重量份為最佳，優選0. 1 3重量份。pH調節劑本發明的pH調節劑沒有具體限制，只要不對本發明的發明目的產生限制即可，例如採用可用於丙烯酸塗料的PH調節劑。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的pH調節劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇。本配方中的pH調節劑若選用2-氨基-2-甲基-1-丙醇，可以達到以下效果它氣味比氨水要小很多，並且除了調節配方的PH值以外還可以作為輔助潤溼分散劑，對配方的穩定起到一定的作用。它的量在配方中為0 1重量份為佳。優選0.1 1重量份。防黴劑和防腐劑本發明的防黴劑和防腐劑沒有具體限制，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的防黴劑為苯並咪唑氨基甲酸甲酯、 N』 -(3，4-二氯苯基)-N，N-二甲基脲或其組合。其中苯並咪唑氨基甲酸甲酯水溶性低、光穩定性好，熱穩定性好，毒性低。而N』 -(3，4-二氯苯基)-N，N-二甲基脲對藻類物質有很好的抵抗作用。在本發明的一個具體實施方式
中，所採用的防腐劑為1，2"苯並異噻唑-3-1及其衍生物。它不釋放甲醛，不含滷素，不揮發，穩定性好，具有熱穩定，酸鹼穩定，可在廣泛的PH 值範圍使用，化學穩定性好，對金屬無腐蝕作用。防黴劑的用量為0 1重量份，優選0. 1 1重量份。
防腐劑的用量為0 1重量份，優選0. 1 1重量份。水所述適量的水是指將水性單組分聚氨酯地坪塗料的粘度調節到所需範圍。在一優選例中，所述適量的水是指其將水性單組分聚氨酯地坪塗料的粘度調節到(95-10 KU之間。製備方法本發明的水性單組分聚氨酯地坪塗料的製備方法包括通過將以下各個組分進行混合，得到所述水性單組分聚氨酯地坪塗料所述塗料各組成成分的重量份如下成膜物質40-80重量份，所述成膜物質選自聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其聚合配比約為(1 3) 1顏料20-30重量份，成膜助劑1-10重量份，所述成膜助劑選自低氣味型、高沸點、低溶解度、雙酯類的混合溶劑，溶解度參數小於0. 2，沸點> 250° ；助溶劑0-5重量份，潤溼劑、分散劑0-3重量份，消泡劑0-1重量份，增稠劑0-3重量份，pH調節劑0-1重量份，防黴劑0-1重量份，防腐劑0-1重量份，適量的水。在一優選例中，所述水性單組分聚氨酯地坪塗料按照以下順序進行添加(1)、將水放入分散罐內，轉速控制在800-1000轉/分鐘；O)、將分散劑、消泡劑、增稠劑、PH調節劑依次緩慢加入分散罐內分散5分鐘；(3)、將顏料緩慢加入，然後將轉速調整到1200-1500轉/分鐘，分散20分鐘；(4)、然後加入成膜物質攪拌5分鐘；(5)、然後加入部分水進行降溫；(6)、然後加入助溶劑和成膜助劑，攪拌5分鐘；(7)、然後依次加入防黴劑和防腐劑，攪拌3分鐘；(8)、最後加入水調節粘度到(95-105)KU，即製成成品。在本發明的一個優選實施方式中，本發明的水性單組分聚氨酯地坪塗料由以下重量百分比組分製成成膜物質40-80重量份，所述成膜物質選自聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其聚合配比約為(1 3) 1顏料20-30重量份，成膜助劑1-10重量份，所述成膜助劑選自低氣味型、高沸點、低溶解度、雙酯類的混合溶劑，溶解度參數小於0. 2，沸點> 250° ；助溶劑0. 1-5重量份，
潤溼劑、分散劑0-3重量份，消泡劑0. 1-1重量份，增稠劑0. 1-3重量份，pH調節劑0. 1-1重量份，防黴劑0. 1-1重量份，防腐劑0.1-1重量份，水0-10重量份。由以上組分及步驟製成的水性單組分聚氨酯地坪塗料可以按照以下步驟進行施工確認混凝土地面平整度，清除表面浮灰、鬆動物和明顯凸塊、油跡，建議用無塵噴砂機處理。確認施工地面溼度小於14%，並做有防水層，必要時可以1平方的不透氣的塑料薄膜覆在地上，四周用膠帶封牢。M小時後揭開，如薄膜上有水珠，由表明地面地潮不能施工。作好清場工作。施工期間，確保現場無人走動。對必須走人的地方預留通道。安排地面施工順序。徹底清潔地面，確保地面無油汙，口香糖等雜物，必要時用溶劑徹底清洗待乾燥後施工。產品直接根據施工人員的習慣，可加入5-20%的水稀釋後直接進行施工。施工工藝簡單，對施工人員也沒有特殊要求，一般油漆工即可。本發明的其他方面由於本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照國家標準測定。若沒有相應的國家標準，則按照通用的國際標準、常規條件、或按照製造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的份數為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數均分子量。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域的常規方法製備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。本發明的其他方面由於本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照製造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的份數為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數均分子量。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。實施例1
施工對象香港某小區地下停車場，要求低VOC的地坪塗料。塗料配製選擇使用水性單組分聚氨酯地坪塗料配方以300Kg計算，先將20Kg水放入分散罐內，轉速控制在800-1000轉/分鐘；將2. 5Kg分散劑、0. 5Kg消泡劑、4. 5Kg增稠劑、0. 5KG的 PH調節劑依次緩慢加入分散罐內分散5分鐘；然後加入60Kg的金紅石型鈦白粉，將轉速調整到1200-1500轉/分鐘，分散15分鐘；將轉速調整到800-1000轉/分鐘，然後加入165KG 成膜物質，分散5分鐘，然後加入3Kg助溶劑和7. 5Kg成膜助劑，攪拌5分鐘；然後依次加入 3Kg防黴劑和0. 3Kg防腐劑，攪拌3分鐘；最後加入33. 2Kg水調節粘度到(95-105) KU，即制
成成品。
權利要求
1.一種水性單組分聚氨酯地坪塗料，所述水性單組分聚氨酯地坪塗料由成膜物質、顏料、成膜助劑、助溶劑、塗料助劑和水組成，其中塗料助劑主要由分散劑、消泡劑、增稠劑、PH 調節劑、防黴劑、防腐劑組成，其特徵在於，所述塗料各組成成分的重量份如下成膜物質40-80重量份，所述成膜物質選聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其聚合重量配比為(1-3) 1 ；顏料20-30重量份， 成膜助劑1-10重量份， 助溶劑0-5重量份， 塗料助劑0-10重量份， 適量的水。
2.如權利要求1所述的塗料，其特徵在於，所述成膜助劑選自溶解度參數小於0.2，沸點不低於250°的成膜助劑。
3.如權利要求2所述的塗料，其特徵在於，所述成膜助劑為溶解度參數小於0.2，沸點不低於250°的低氣味型、高沸點、低溶解度型雙酯類混合溶劑。
4.如權利要求1所述的塗料，其特徵在於，所述顏料選自金紅石型鈦白粉。
5.如權利要求1所述的塗料，其特徵在於，所採用的助溶劑為1，2_丙二醇。
6.如權利要求1所述的塗料，其特徵在於，所述塗料助劑的重量組成如下 分散劑0-3重量份，消泡劑0-1重量份， 增稠劑0-3重量份， PH調節劑0-1重量份， 防黴劑0-1重量份，以及防腐劑0-1重量份。
7.如權利要求6所述的塗料，其特徵在於，所採用的分散劑為多功能聚合物的醇銨鹽溶液型分散劑、丙烯酸共聚物銨鹽溶液型分散劑或其組合；和/或所採用的消泡劑為聚醚改性的聚二甲基矽氧烷類消泡劑；和/或所採用的增稠劑為非離子締合型聚氨酯增稠劑；和/或所採用的PH調節劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇；和/或所採用的防黴劑為苯並咪唑氨基甲酸甲酯、N』 -(3，4-二氯苯基)-N，N-二甲基脲或其組合；和/或所採用的防腐劑為1，2-苯並異噻唑-3-1及其衍生物。
8.如權利要求6所述的塗料，其特徵在於，所述塗料助劑還含有主要成分為聚矽氧烷-聚醚共聚物的潤溼劑。
9.一種如權利要求1所述的塗料的製備方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟(a)提供如權利要求1所述的組分；(b)將所述組分進行混合，並用其中的水調節到所需的粘度，得到所述塗料。
10.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，調節粘度到(95-105)KU。
全文摘要
本發明公開了一種水性單組分聚氨酯地坪塗料及其製備方法。所述塗料各組成成分的重量份如下成膜物質40-80重量份，所述成膜物質選聚氨酯-聚丙烯酸複合乳液，其聚合重量配比為(1-3)∶1；成膜助劑1-10重量份，所述成膜助劑選自低氣味型、高沸點、低溶解度、雙酯類的混合溶劑；助溶劑0-5重量份；分散劑0-3重量份，消泡劑0-1重量份，增稠劑0-3重量份，pH調節劑0-1重量份，防黴劑0-1重量份，防腐劑0-1重量份，適量的水。本發明水性單組分聚氨酯地坪塗料安全環保，易於實施，是一種具有多重功能、環保、經濟的優質塗料，可廣泛用於內外牆地坪保護及裝飾。
文檔編號C09D187/00GK102260446SQ20111010965
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者向慧, 熊紹泊 申請人:廣州立邦塗料有限公司