一種環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆及其制備方法，所述磁漆包括如下成分：組分A：水性羥基丙烯酸樹脂，水性聚氨酯乳液，羥甲基纖維素，鈦酸酯偶聯劑，穩定劑，流平劑，潤濕分散劑，乳化劑，顏填料，去離子水；組分B：水性六亞甲基二異氰酸酯三聚體。所述磁漆由雙組份構成，以水性羥基丙烯酸樹脂、水性聚氨酯乳液配合羥甲基纖維素作為A組分的主要成分，并配合水性六亞甲基二異氰酸酯三聚體作為B組分，可有效提升磁漆漆膜硬度，組成成分設計合理，以去離子水為溶劑進行稀釋，代替有機溶劑，對環境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采用輥涂代替噴涂，有效改善生產環境，有利于工人身體健康。
【專利說明】
-種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明設及一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 磁漆又名瓷漆，英文enamel。是W清漆為基料，加入顏料研磨制成的，涂層干燥后 呈磁光色彩而涂膜堅硬，常用的有酪醒磁漆和醇酸磁漆兩類，適合于金屬窗紗網格等。W醇 酸樹脂為主，按各種品種的要求加入所需的顏料及助劑等，研磨而成;主要特點是:具有良 好的光澤、耐候性、耐水性，附著力強，能經受氣候的強烈變化。用途:金屬、木質，各種車輛 機械儀表及水上鋼鐵構件船舶。
[0003] 磁漆是一種高附著力，高防腐的油漆品種，常用于鋼結構防腐底漆、濕熱、水下環 境面漆、鍛鋒鋼構件、不誘鋼底漆、外墻封閉底漆等。磁漆是雙組份油漆，常溫施工，低于5°C 不宜施工。具有雙組份油漆所特有的熟化階段和適用期。即配置好的雙組份油漆需要再一 定時期內用完。超出適用期的油漆即使再加稀釋劑也不宜使用。
[0004] 其中，聚氨醋磁漆是一種含徑基的醇酸樹脂的耐候顏料。由含徑基的醇酸樹脂、耐 候顏料、溶劑、助劑、固化劑等組成。適用于木器家俱及室內金屬表面作裝飾保護。
[0005] 然而，作為涂裝于設施表面的油漆的一種，現有的磁漆通常會對環境帶來危害，磁 漆中的有機溶劑蒸氣會刺激眼睛粘膜而使人流淚。若磁漆中的有機溶劑與皮膚接觸會溶解 皮膚油脂而滲入組織，干擾生理機能、脫水，從而導致因皮膚干裂而感染污物及細菌。若有 機溶劑接觸皮膚表皮，會導致表皮膚角質溶解引起表皮角質化，刺激表皮引起紅腫及氣泡 部份。若油漆溶劑滲入人體內，則會破壞血球及骨髓等。
[0006] 現有磁漆的有機溶劑蒸氣經由呼吸器官吸入人體后，人往往會產生麻醉作用。蒸 氣吸入后大部份經企管而達肺部，然后經血液或淋己液傳送至其他器官，造成不同程度之 中毒現象。常會對呼吸道、神經系統、肺、腎、血液及造血系統產生重大毒害。
[0007] 隨著人們健康和環保意識的不斷增強，磁漆的水性化的趨勢銳不可擋。
[000引然而，雖然采用水性磁漆可有效減小對環境的影響，但是，作為面漆涂裝所用，磁 漆的漆膜硬度是一項重要指標，涂膜硬度(paint film hardness)是表示漆膜機械強度的 重要性能之一。其物理意義可理解為漆膜表面對作用其上的、另一個硬度較大的物體所表 現的阻力。可W通過測定涂膜在較小的接觸面上承受一定質量負荷時所表現出來的抵抗變 形的能力加 W確定(包括由于碰撞、壓陷或擦劃等而造成的變形能力）。
[0009] 隨著市場上對工業機械設備、五金家電、農用機械等金屬基材表面硬度要求的升 高，現有的磁漆的漆膜硬度已逐漸無法滿足使用要求。
[0010] 目前，關于磁漆，國內主要存在如下專利文獻：
[0011] 專利公開號:CN104292928A，公開了一種環保內墻用磁漆，包括如下重量配比的組 分:鐵白粉(銳鐵），18-20份;群青(工業），0.04-1份；白內用漆料，7-9份;200#汽油，3-5份； 環己酬；2-6份;雙戊締，1-2份;環燒酸鉆(2% ),1.5-3份;環燒酸儘(2%) ,0.4-1份。本發明 的環保內墻用磁漆，用于涂飾室內金屬和木制物件，裝飾效果好，易于涂刷，持久性強，環保 低毒。然而，該專利所提供的磁漆，依然采用較多有機溶劑，且漆膜硬度未得到改善。
[0012] 此外，現有磁漆的涂裝方式大多采用噴涂，噴涂是通過噴槍或碟式霧化器，借助于 壓力或離屯、力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法。噴涂中的主要問 題是高度分散的漆霧和揮發出來的溶劑（即揮發性有機污染物，VOCs)，既污染環境，不利于 人體健康，又浪費磁漆，造成經濟損失。揮發、擴散到空氣中的磁漆，則形成揮發性有機污染 物，危害人體健康。在噴涂車間，磁漆作為揮發性有機污染物的主要來源，噴涂車間內空氣 中揮發性有機化合物濃度過高時很容易引起急性中毒，輕者會出現頭痛、頭暈、咳嗽、惡屯、、 嘔吐、或呈酪醉狀;重者會出現肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險。長期待在揮 發性有機化合物污染的噴涂車間內，可引起慢性中毒，損害肝臟和神經系統、引起全身無 力、磕睡、皮膚痊癢等。有的還可能引起內分泌失調、影響性功能。
【發明內容】
[0013] 為解決上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁 漆及其制備方法，所述磁漆由雙組份構成，W水性徑基丙締酸樹脂、水性聚氨醋乳液配合徑 甲基纖維素作為A組分的主要成分，并配合水性六亞甲基二異氯酸醋Ξ聚體作為B組分，可 有效提升磁漆漆膜硬度，組成成分設計合理，W去離子水為溶劑進行稀釋，代替有機溶劑， 對環境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采用漉涂 代替噴涂，有效改善生產環境，有利于工人身體健康。
[0014] 為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0015] -種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆，所述磁漆包括如下重量份的成分:組分A:水 性徑基丙締酸樹脂:30~50份，水性聚氨醋乳液：10~20份，徑甲基纖維素：10~20份，鐵酸 醋偶聯劑：10~15份，穩定劑：1~5份，流平劑：1~5份，潤濕分散劑:0.1~0.5份，乳化劑： 0.1~1份，顏填料：10~20份，去離子水:40~50份;組分B:水性六亞甲基二異氯酸醋立聚 體:10~20份。
[0016] 進一步，所述磁漆包括如下重量份的成分：組分A:水性徑基丙締酸樹脂：30~40 份，水性聚氨醋乳液：10~15份，徑甲基纖維素 ：15~20份，鐵酸醋偶聯劑：12~15份，穩定 劑：1~3份，流平劑:2~5份，潤濕分散劑:0.2~0.5份，乳化劑:0.1~0.5份，顏填料:15~20 份，去離子水:40~45份;組分B:水性六亞甲基二異氯酸醋Ξ聚體:10~15份。
[0017] 優選地，所述磁漆包括如下重量份的成分:組分A:水性徑基丙締酸樹脂:40份，水 性聚氨醋乳液：15份，徑甲基纖維素 ：16份，鐵酸醋偶聯劑：13份，穩定劑:2份，流平劑:3份， 潤濕分散劑:0.4份，乳化劑:0.5份，顏填料：15份，去離子水:45份;組分B:水性六亞甲基二 異氯酸醋Ξ聚體:13份。
[001引另，所述磁漆中組分A和組分B之間重量比為1.5~5:1。
[0019] 另有，所述磁漆中固含量為60~80%。
[0020] 再，所述潤濕分散劑為Ξ硬脂酸甘油醋。
[0021] 再有，所述乳化劑為乙氧基酪酸硫酸錠、壬基酪聚氧乙締酸或締丙基酸徑丙基橫 酸鋼。
[0022] 同時，本發明還提供一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆的制備方法，包括如下步 驟:將所述水性徑基丙締酸樹脂、水性聚氨醋乳液加入攬拌機中，W900~lOOOr/min的轉速 攬拌15~20min，保持攬拌轉速，加入鐵酸醋偶聯劑及20~25份去離子水，保持攬拌轉速，繼 續攬拌15~20min，加入穩定劑、流平劑、潤濕分散劑、乳化劑、顏填料及剩余去離子水，將轉 速提升至1200~1500r/min，攬拌15~20min，得混合液，將B組分加入所得混合液中，800~ 100化/min的速率攬拌5~lOmin，得所述環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆。
[0023] 本發明的有益效果在于：
[0024] 所述磁漆由雙組份構成，W水性徑基丙締酸樹脂、水性聚氨醋乳液配合徑甲基纖 維素作為A組分的主要成分，并配合水性六亞甲基二異氯酸醋Ξ聚體作為B組分，可有效提 升磁漆漆膜硬度，組成成分設計合理，W去離子水為溶劑進行稀釋，代替有機溶劑，對環境 友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采用漉涂代替噴 涂，有效改善生產環境，有利于工人身體健康。漉涂成型快干的漉涂工藝代替噴涂工藝，涂 裝時塑膠漆的利用度能達到90% W上，減少了空氣中的揮發和浪費，有效降低因噴涂導致 塑膠漆揮發形成的VOCs，漉涂車間內VOCs排放量《42化pm，環保效果好。漆膜細度《20皿， 白色漆膜遮蓋力>120g/m2，120°C下干燥時間《30min，耐沖擊強度>50kg.cm，在120輯氣油 中浸泡60h，不起泡、不脫落、允許輕微失光;在10#變壓器油中浸泡60h，不起泡、不脫落、不 起皺。
【具體實施方式】
[0025] 下面通過具體實施例對本發明做進一步的說明，但實施例并不限制本發明的保護 范圍。
[0026] 本發明所提供的一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆，所述磁漆包括如下重量份的 成分:組分A:水性徑基丙締酸樹脂:30~50份，水性聚氨醋乳液：10~20份，徑甲基纖維素： 10~20份，鐵酸醋偶聯劑：10~15份，穩定劑：1~5份，流平劑：1~5份，潤濕分散劑:0.1~ 0.5份，乳化劑:0.1~1份，顏填料：10~20份，去離子水:40~50份;組分B:水性六亞甲基二 異氯酸醋Ξ聚體:10~20份。
[0027] 進一步，所述磁漆包括如下重量份的成分：組分A:水性徑基丙締酸樹脂：30~40 份，水性聚氨醋乳液：10~15份，徑甲基纖維素 ：15~20份，鐵酸醋偶聯劑：12~15份，穩定 劑：1~3份，流平劑:2~5份，潤濕分散劑:0.2~0.5份，乳化劑:0.1~0.5份，顏填料:15~20 份，去離子水:40~45份;組分B:水性六亞甲基二異氯酸醋Ξ聚體:10~15份。
[0028] 優選地，所述磁漆包括如下重量份的成分:組分A:水性徑基丙締酸樹脂:40份，水 性聚氨醋乳液：15份，徑甲基纖維素 ：16份，鐵酸醋偶聯劑：13份，穩定劑:2份，流平劑:3份， 潤濕分散劑:0.4份，乳化劑:0.5份，顏填料：15份，去離子水:45份;組分B:水性六亞甲基二 異氯酸醋Ξ聚體:13份。
[0029] 另，所述磁漆中組分A和組分B之間重量比為1.5~5:1。
[0030] 另有，所述磁漆中固含量為60~80%。
[0031 ]再，所述潤濕分散劑為Ξ硬脂酸甘油醋。
[0032] 再有，所述乳化劑為乙氧基酪酸硫酸錠、壬基酪聚氧乙締酸或締丙基酸徑丙基橫 酸鋼。
[0033] 同時，本發明還提供一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆的制備方法，包括如下步 驟:將所述水性徑基丙締酸樹脂、水性聚氨醋乳液加入攬拌機中，W900~lOOOr/min的轉速 攬拌15~20min，保持攬拌轉速，加入鐵酸醋偶聯劑及20~25份去離子水，保持攬拌轉速，繼 續攬拌15~20min，加入穩定劑、流平劑、潤濕分散劑、乳化劑、顏填料及剩余去離子水，將轉 速提升至1200~1500r/min，攬拌15~20min，得混合液，將B組分加入所得混合液中，800~ 100化/min的速率攬拌5~lOmin，得所述環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆。
[0034] 其中，表1為本發明各實施例所述一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆成分列表。
[0035] 表1(單位:重量份）
[0036]
[0037] 將本發明實施例所述一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆通過漉涂方式涂覆，在 200°C下固化后，冷卻至室溫，放置48小時，其中，耐沖擊性能測試方法參照國家標準GB/ T1732-93規定的測定漆膜耐沖擊性能的方法，W固定質量（1kg)的重鍵落于試板上而不引 起漆膜破壞的最大高度(cm)表示漆膜耐沖擊性能，高達115~120cm。
[0038] 采用本發明所提供的一種環保耐磨高耐候性聚氨醋磁漆，T彎性能可達IT。在230 °C高溫下不開裂、不變色，抗老化能力強，放置在戶外連續日照10~15年不泛黃、不變色。耐 酸耐腐蝕能力強，將漉涂好的產品放入85°C水內煮2H生再逐漸加熱到100°C，產品無變色、 掉漆、起泡。在常溫下用5%的化d溶液浸泡24H后，產品表面無誘蝕、變色及鍛層脫落。把純 棉布薩滿95%酒精包在500g破碼上，W每分鐘40-60次的速度（20mm)左右的行程在產品表 面擦試50個循環，無掉色脫油。
[0039] 需要說明的是，W上實施例僅用W說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照較 佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可W對發明的技術 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權 利要求范圍中。
【主權項】
1. 一種環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如下重量份的成分： 組分A:水性羥基丙烯酸樹脂：30~50份，水性聚氨酯乳液：10~20份，羥甲基纖維素：10~ 20份，鈦酸酯偶聯劑：10~15份，穩定劑:1~5份，流平劑：1~5份，潤濕分散劑:0.1~0.5份，乳化 劑:0.1~1份，顏填料：10~20份，去離子水:40~50份;組分B:水性六亞甲基二異氰酸酯三聚 體：10~20份。2. 根據權利要求1所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如 下重量份的成分:組分A:水性羥基丙烯酸樹脂:30~40份，水性聚氨酯乳液:10~15份，羥甲基 纖維素：15~20份，鈦酸酯偶聯劑：12~15份，穩定劑：1~3份，流平劑:2~5份，潤濕分散劑:0.2~ 0.5份，乳化劑:0.1~0.5份，顏填料：15~20份，去離子水:40~45份;組分B:水性六亞甲基二異 氰酸酯三聚體:10~15份。3. 根據權利要求1所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆包括如 下重量份的成分:組分A:水性羥基丙烯酸樹脂:40份，水性聚氨酯乳液：15份，羥甲基纖維 素：16份，鈦酸酯偶聯劑：13份，穩定劑:2份，流平劑:3份，潤濕分散劑:0.4份，乳化劑:0.5 份，顏填料:15份，去離子水:45份;組分B:水性六亞甲基二異氰酸酯三聚體:13份。4. 根據權利要求1所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆中組分 A和組分B之間重量比為1.5~5:1。5. 根據權利要求1所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述磁漆中固含 量為60~80%。6. 根據權利要求1所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述潤濕分散劑 為三硬脂酸甘油酯。7. 根據權利要求1所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆，其特征在于，所述乳化劑為乙 氧基酚醚硫酸銨、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羥丙基磺酸鈉。8. -種根據權利要求1~7中任一項所述的環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆的制備方法， 其特征在于，包括如下步驟:將所述水性羥基丙烯酸樹脂、水性聚氨酯乳液加入攪拌機中， 以900~1000r/min的轉速攪拌15~20min，保持攪拌轉速，加入鈦酸酯偶聯劑及20~25份去離 子水，保持攪拌轉速，繼續攪拌15~20min，加入穩定劑、流平劑、潤濕分散劑、乳化劑、顏填料 及剩余去離子水，將轉速提升至1200~1500r/min，攪拌15~20min，得混合液，將B組分加入所 得混合液中，800~1000r/min的速率攪拌5~lOmin，得所述環保耐磨高耐候性聚氨酯磁漆。
【文檔編號】C09D5/23GK106010189SQ201610504753
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】王覺明
【申請人】太倉市金新涂料有限公司