一种高硬度高柔韧性水性涂料及其制备方法.pdf

1、(10)授权公告号 CN 102559030 B (45)授权公告日 2013.12.04 CN 102559030 B *CN102559030B* (21)申请号 201210035366.3 (22)申请日 2012.02.17 C09D 175/04(2006.01) C09D 7/12(2006.01) (73)专利权人 澳达树熊涂料 （惠州） 有限公司 地址 516323 广东省惠州市惠东县梁化镇树 熊工业区 (72)发明人 陈日云 袁进松 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 杨利娟 CN 1371951 A,2002.10.02, 许晓光等

2、. 环氧树脂 / 有机硅复合改性聚氨 酯阻燃涂料的研究 .改性塑料 .2011,69-72. 邓威等 . 改性水性聚氨酯胶粘剂研究 进展 .化工进展 .2011, 第 30 卷 ( 第 6 期 ),1341-1345. 殷锦捷等 . 有机硅和环氧树脂复合改性聚氨 酯涂料的研制 .表面技术 .2010, 第 39 卷 ( 第 6 期 ),93-96. (54) 发明名称 一种高硬度高柔韧性水性涂料及其制备方法 (57) 摘要 本发明属于化工领域， 具体公开了一种高硬 度高柔韧性水性涂料及其制备方法， 其以重量份 计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 40 60 份、 蜡 包裹处理的硅酸铝镁 10

3、20 份、 分散剂 0.2 0.5 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 钛白粉 （TiO2） 0 40 份、 二丙二醇丁醚 2 5 份、 丙二醇单丁醚 2 5份、 水535份、 润湿剂0.20.5份、 蜡0.2 0.5 份、 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。将制得的涂料按 照国家标准 GBT23999-2009 的条件下检测， 硬度 大于等于 2H， 柔韧性小于等于 1mm。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 张丽 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 (10)授权公告号 CN 102559030

4、B CN 102559030 B *CN102559030B* 1/1 页 2 1. 一种高硬度高柔韧性水性涂料， 其以重量份计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 40 60 份 蜡包裹处理的硅酸铝镁 10 20 份 分散剂 0.2 0.5 份 消泡剂 0.2 0.5 份 钛白粉 （TiO2） 0 40 份 二丙二醇丁醚 2 5 份 丙二醇单丁醚 2 5 份 水 5 35 份 润湿剂 0.2 0.5 份 所述涂料中单独存在的蜡 0.2 0.5 份 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。 2. 根据权利要求 1 所述的高硬度高柔韧性水性涂料， 其特征在于 ： 所述的消泡剂是聚 硅氧烷、 脂肪族矿物油、 聚

5、醚硅氧烷中的至少一种。 3. 根据权利要求 2 所述的高硬度高柔韧性水性涂料， 其特征在于 ： 所述的润湿剂是聚 醚改性聚硅氧烷、 聚丙烯酸酯、 聚醚硅氧烷中的至少一种。 4. 一种制备权利要求 1-3 中任意一项所述的高硬度高柔韧性水性涂料的方法， 其特征 在于 ： 制备步骤依次为， A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消 泡剂， 搅拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉， 搅拌均匀后， 经过研磨机砂 磨， 至细度为 10 15 微米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 在搅拌条件下， 投入到制

6、漆缸中， 再 将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅拌条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均匀后， 过滤包 装。 权 利 要 求 书 CN 102559030 B 2 1/3 页 3 一种高硬度高柔韧性水性涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及化工技术领域， 更具体地说， 本发明涉及高硬度高柔韧性水性涂料及 其制备方法。 背景技术 0002 目前， 涂料正一直朝着环境友好型的方向发展， 降低涂料中的挥发性有机物 （VOC） 成为目前人们研究开发涂料的热点。水性化是降低涂料中 VOC 的最佳方法之一， 但水性涂 料目前

7、存在的问题是需要很高的温度烘烤才能达到很好的硬度和柔韧性， 自干型水性涂料 很难同时具备优秀的硬度和柔韧性。 发明内容 0003 本发明专利很好的解决了上述问题， 使自干型水性涂料具备了很好的硬度同时也 具备了很高的柔韧性。 0004 为解决上述技术问题， 本发明的技术方案是这样实现的 ： 一种高硬度高柔韧性水 性涂料， 其以重量份计为 ： 0005 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 40 60 份 0006 蜡包裹处理的硅酸铝镁 10 20 份 0007 分散剂 0.2 0.5 份 0008 消泡剂 0.2 0.5 份 0009 钛白粉 （TiO2） 0 40 份 0010 二丙二醇丁醚 2 5 份

8、 0011 丙二醇单丁醚 2 5 份 0012 水 5 35 份 0013 润湿剂 0.2 0.5 份 0014 蜡 0.2 0.5 份 0015 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。 0016 进一步 ： 在上述高硬度高柔韧性水性涂料中， 所述的分散剂是聚硅氧烷改性脂肪 酸、 改性聚醚、 改性脂肪酸、 聚丙烯酸钠、 改性聚丙烯酸酯、 非离子改性脂肪酸、 改性大豆油 卵磷脂中的至少一种。所述的消泡剂是聚硅氧烷、 脂肪族矿物油、 有机改性聚硅氧烷、 气相 二氧化硅改性聚醚硅氧烷、 聚醚硅氧烷中的至少一种。 所述的润湿剂是聚醚改性聚硅氧烷、 聚丙烯酸酯、 聚醚硅氧烷、 有机改性聚硅氧烷、 聚二甲基氧烷中

9、的至少一种。所述的蜡是非 离子型改性石蜡或者聚乙烯蜡。 0017 本发明还提供了上述高硬度高柔韧性水性涂料的制备方法， 制备步骤依次为， A、 将部分有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂， 搅 拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉， 搅拌均匀后， 经过研磨 机砂磨， 至细度为1015微米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 说 明 书 CN 102559030 B 3 2/3 页 4 在搅拌条件下， 投入到制漆缸中， 再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制 漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅

10、拌条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均 匀后， 过滤包装。 0018 与现有技术相比， 本发明主要从三个方面考虑解决使自干型水性涂料同时具备高 的硬度和好的柔韧性的问题 ： 一是选择了一种有机硅和环氧树脂符合改性的聚氨酯乳液作 为主要成膜物质， 它同时表现出有机硅和环氧树脂优良的硬度， 又具备了聚氨酯材料的好 的柔韧性， 二是选择了经过蜡包裹处理的硅酸铝镁作为填料， 该填料具有吸油量小， 透明度 好， 防沉性能好， 三是选择了砂磨机研磨的生产分散工艺， 使分散的后的水性涂料的细度做 到 10 15 微米。所以本发明的水性涂料具备了高硬度和高柔韧性的特点。 具体实施方

11、式 0019 本发明的主旨是从三个方面考虑解决使自干型水性涂料同时具备高的硬度和好 的柔韧性的问题 ： 一是选择了一种有机硅和环氧树脂符合改性的聚氨酯乳液作为主要成膜 物质， 它同时表现出有机硅和环氧树脂优良的硬度， 又具备了聚氨酯材料的好的柔韧性， 二 是选择了经过蜡包裹处理的硅酸铝镁作为填料， 该填料具有吸油量小， 透明度好， 防沉性能 好， 三是选择了砂磨机研磨的生产分散工艺， 使分散的后的水性涂料的细度做到1015微 米。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述。 0020 实施例 1 0021 一种高硬度高柔韧性水性涂料， 其以重量份计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 45 份、 蜡

12、包裹处理的硅酸铝镁 19 份、 分散剂 0.2 0.5 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 钛白粉 （TiO2） 0 40 份、 二丙二醇丁醚 2 5 份、 丙二醇单丁醚 2 5 份、 水 5 35 份、 润湿剂 0.2 0.5 份、 蜡 0.2 0.5 份、 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性 聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂， 搅拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再 投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉， 搅拌均匀后， 经过研磨机砂磨， 至细度为 10 15 微 米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 在搅拌条件下， 投

13、入到制漆 缸中， 再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅拌 条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均匀后， 过滤包装。将制得的涂 料按照国家标准 GBT23999-2009 的条件下检测， 硬度大于等于 2H， 柔韧性小于等于 1mm。 0022 实施例 2 0023 一种高硬度高柔韧性水性涂料， 其以重量份计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 50 份、 蜡包裹处理的硅酸铝镁 17 份、 分散剂 0.2 0.5 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 钛白粉 （TiO2） 0 40 份、 二丙二醇丁醚 2 5 份、 丙二醇单丁醚

14、2 5 份、 水 5 35 份、 润湿剂 0.2 0.5 份、 蜡 0.2 0.5 份、 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性 聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂， 搅拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再 投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉， 搅拌均匀后， 经过研磨机砂磨， 至细度为 10 15 微 米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 在搅拌条件下， 投入到制漆 缸中， 再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅拌 条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均匀后

15、， 过滤包装。将制得的涂 料按照国家标准 GBT23999-2009 的条件下检测， 硬度大于等于 2H， 柔韧性小于等于 1mm。 说 明 书 CN 102559030 B 4 3/3 页 5 0024 实施例 3 0025 一种高硬度高柔韧性水性涂料， 其以重量份计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 52 份、 蜡包裹处理的硅酸铝镁 15 份、 分散剂 0.2 0.5 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 钛白粉 （TiO2） 0 40 份、 二丙二醇丁醚 2 5 份、 丙二醇单丁醚 2 5 份、 水 5 35 份、 润湿剂 0.2 0.5 份、 蜡 0.2 0.5 份、 聚酰胺蜡 0.2 0

16、.5 份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性 聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂， 搅拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再 投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉， 搅拌均匀后， 经过研磨机砂磨， 至细度为 10 15 微 米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 在搅拌条件下， 投入到制漆 缸中， 再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅拌 条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均匀后， 过滤包装。将制得的涂 料按照国家标准 GBT23999-2009 的条件下检测， 硬度大于等于 2H， 柔

17、韧性小于等于 1mm。 0026 实施例 4 0027 一种高硬度高柔韧性水性涂料， 其以重量份计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 55 份、 蜡包裹处理的硅酸铝镁 13 份、 分散剂 0.2 0.5 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 钛白粉 （TiO2） 0 40 份、 二丙二醇丁醚 2 5 份、 丙二醇单丁醚 2 5 份、 水 5 35 份、 润湿剂 0.2 0.5 份、 蜡 0.2 0.5 份、 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性 聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂， 搅拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再 投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉，

18、 搅拌均匀后， 经过研磨机砂磨， 至细度为 10 15 微 米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 在搅拌条件下， 投入到制漆 缸中， 再将剩余的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅拌 条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均匀后， 过滤包装。将制得的涂 料按照国家标准 GBT23999-2009 的条件下检测， 硬度大于等于 2H， 柔韧性小于等于 1mm。 0028 实施例 5 0029 一种高硬度高柔韧性水性涂料， 其以重量份计为 ： 有机硅环氧树脂改性聚氨酯 58 份、 蜡包裹处理的硅酸铝镁 12

19、份、 分散剂 0.2 0.5 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 钛白粉 （TiO2） 0 40 份、 二丙二醇丁醚 2 5 份、 丙二醇单丁醚 2 5 份、 水 5 35 份、 润湿剂 0.2 0.5 份、 蜡 0.2 0.5 份、 聚酰胺蜡 0.2 0.5 份。A、 将部分有机硅环氧树脂改性 聚氨酯乳液加入到， 在搅拌的条件下投入分散剂和消泡剂， 搅拌均匀 ； B、 在搅拌条件下， 再 投入蜡包裹处理的硅酸铝镁和钛白粉， 搅拌均匀后， 经过研磨机砂磨， 至细度为 10 15 微 米的混合料 ； C、 将二丙二醇丁醚， 丙二醇单丁醚和水预先混合， 在搅拌条件下， 投入到制漆 缸中， 再将剩余

20、的有机硅环氧树脂改性聚氨酯乳液全投入到制漆缸中， 搅拌均匀 ； D、 在搅拌 条件下， 将润湿剂， 蜡、 聚酰胺蜡依次投入到制漆缸中， 搅拌均匀后， 过滤包装。将制得的涂 料按照国家标准 GBT23999-2009 的条件下检测， 硬度大于等于 2H， 柔韧性小于等于 1mm。 0030 在上述各实施例制备的高硬度高柔韧性水性涂料中， 所述的分散剂是聚硅氧烷改 性脂肪酸、 改性聚醚、 改性脂肪酸、 聚丙烯酸钠、 改性聚丙烯酸酯、 非离子改性脂肪酸、 改性 大豆油卵磷脂中的至少一种。所述的消泡剂是聚硅氧烷、 脂肪族矿物油、 有机改性聚硅氧 烷、 气相二氧化硅改性聚醚硅氧烷、 聚醚硅氧烷中的至少一种。 所述的润湿剂是聚醚改性聚 硅氧烷、 聚丙烯酸酯、 聚醚硅氧烷、 有机改性聚硅氧烷、 聚二甲基氧烷中的至少一种。 所述的 蜡是非离子型改性石蜡或者聚乙烯蜡。 说 明 书 CN 102559030 B 5