高性能水性双组分聚氨酯面漆的研制
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【 收稿 日期 】 ２ ０ １ ３ — ０ ９ — ０ ２
１ ． ３ 性 能测 试
按照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ２ ７ －１ ９ ９ ２ （ 涂膜一般制备法 》 制备涂
ｌ ６
上海涂料
第５ ２卷
膜， 并按 相 应 国标 检 测 涂 膜 的各 项 性 能 ， 结果 如 表 ２
所示 。
一
检 测项 目
表 ｒ时 问 ／ ｍｉ ｎ
性能指标
３ ０
检测 标准
Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ２ ８ －１ ９ ７ ９ （ １ ９ ８ ９）
摘 要 ：介 绍 了水性双组分聚氨酯 面漆 的原材料 选择及研制过程。 讨论 了含羟基 分散体 、 固化
剂、 助剂 、 助溶剂等对漆膜光泽及丰满度的影响。
关键词 ：水性涂料 双组分聚氨酯面漆 ；性 能指标
中图分 类号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． ７
文献标识码 ：Ａ
文章编 号：１ ０ ０ ９ ． １ ６ ９ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ １ ５ — ０ ５
表 １ 灰 色水－ 眭双组分聚 氨酯面漆 的基 本配方
Ｔａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｏ ａ ｔ
漆在保 持传统 溶剂 型聚氨酯涂 料优 异性能 的 同时 ，
满 足了环保 的要求 。
原材料
质量分数 ， ％
１ ５ ～ ｌ ８
原材料
消泡 剂
质量分数 ， ％
ｏ ． １ ～ ｏ ． ２
１ 实 验 部 分
１ ． １ 主要 原 材 料
钛 白粉
酞菁 蓝
炭黑
ｏ ． ｏ １ － ｏ ． ０ ５
羟基聚丙烯酸酯分散体 ６ ｏ ７ Ｏ
流平润湿剂 ｏ ． ２ ～ ｏ ３
固化剂
ｌ ２ ～ ｌ ８
二 甲基 乙醇 胺 ：Ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ；助溶 剂 ：Ｄ ｏ ｗ；润湿 分 散剂、 流平润 湿剂 、 消泡剂 ：Ｂ Ｙ Ｋ， Ｔ ｅ ｇ ｏ ；触变剂 ：
Ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ， Ｂ ＹＫ。 颜 料 ：Ｄ ｕ ｐ ｏ ｎ ｔ ， Ｃ ｌ ａ ｒ ｉ ａ ｎ ｔ ， Ｃ ａ ｂ ｏ ｔ ｏ
的 原 材 料 选 择 进 行 了探 讨 ， 制 得 的高 性 能 聚 氨 酯 面
将 制得 的色浆和羟基 聚丙烯酸酯分散体加人 到
容 器 中 ，在 中速 搅 拌 下 依 次 加 入 去 离 子 水 、 流 平 润
湿剂 、 助溶剂 、 消泡剂 、 增稠剂 和防流挂剂 ， 高速分
散２ ０ ３ ０ ｍ ｉ ｎ 。 按 一 定 比例加 入 水 分散 性 多 异 氰 酸酯 固化 剂 ， 充 分搅 拌后 ， 制 得水 性 双组 分 聚 氨 酯 面 漆 。 灰 色水 性 双 组分 聚氨 酯 面漆 的基 本 配方 见 表 １ 。
表 ２ 水性双 组分聚氨酯面 漆的性能指标
Ｔａ ｂｌ ｅ ２ Ｔｈｅ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃｅ ｉ ｎ ｄｅ ｘ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅｒ ｂ ｏｒ ｎ ｅ
解后的状态分 ， 有 阴离子型和 阳离子型两种 ， 其 中以
阴离子 型 为 主 。
使用含羟基 的丙烯 酸酯一级分散体制备 的水性
０ ． ０ ５ ～ ｏ ． ２
助溶剂
增稠剂
３ － ６
适量
润湿分散剂
中和剂 （ ｐ Ｈ调节剂 ）
５ — １
适量
防流挂剂
去离子水
适量
补足余量
水 性含羟基聚丙烯 酸酯分 散体 ：上海涂料有 限
公 司新 华树 脂 厂 ；多异 氰 酸 酯 固化剂 ：Ｂ ａ ｙ ｅ ｒ ；Ｎ， Ｎ 一
第５ ２ 卷第 ２期
２ ０ １ ４年 ２月
上 海 涂 料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ ０ＡＴ Ｉ ＮＧ Ｓ
Ｖ０ １ ． ５ ２ Ｎ０ ．２
源自文库
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
高 性 能 水 性 双 组 分 聚 氨 酯 面 漆 的 研 制
章 奕 （ 上海涂料有限公 司技术 中心， 上海 ２ ０ ０ ０ ６ ２ ）
双组 分 聚氨酯涂料 ， 其Ｖ Ｏ Ｃ含 量 可 以很 低 ，固体 含
ｔ ｗｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｏ ａ ｔ
量较高 ， 漆膜干燥较快 ， 硬度较高 ， 但是一般仅能够 与（ 部分 ） 亲水化 的多异氰酸酯混合 ， 且得到的漆膜 光泽较 差 ， 外 观不佳 ， 另外 活化期 受 ｐ Ｈ影 响较大 ，
０ 引言
目前 ， 我 国聚 氨 酯 涂 料 年 产 量 接 近 ８ ０万 ｔ ， 主要 为 溶 剂 型 双 组 分 聚 氨 酯 涂 料 。但 随着 业 内 对 传 统 溶 剂型 涂料 的挥 发性 有机 化合 物 （ Ｖ ＯＣ） 以 及 有 害 空
１ ． ２ 水 性 双 组分 聚 氨 酯面 漆 的制 备
１ ． ２ ． １ 色浆 的 制备
将分散剂 、 羟基聚丙烯 酸酯分散体和去离子水 、 中和剂 （ ｐ Ｈ调节剂 ） 混合均匀后 ， 加人颜料 ， 充分搅 拌分散均匀 ， 再进 行研磨 分散 ， 至细度 ≤ １ ５ ｕ ｍ， 出
料， 待用 。
１ ． ２ ． ２ 面漆 的制 备
气 污染 物 （ Ｈ Ａ Ｐ） 排放 的限制 ， 开发高性能水性 聚氨 酯 涂料势在必 行。 水性双组 分聚氨酯涂料 将溶剂型 聚氨酯涂料 的高性能和水性涂料 的低 Ｖ Ｏ Ｃ 含量相结 合， 是 近年来涂料 工业研 究 的热点之一 。 随着 国外 商业 化水性异氰 酸酯 固化剂产 品推 向市场 ， 水性双 组分 聚氨酯涂料逐 步取代溶剂 型聚氨酯涂料 ， 用于 木器 、 塑料 、 真皮等材料表面的装饰和保护。 本文对 实色水性 双组分聚氨酯面漆研制 过程 中
１ ． ３ 性 能测 试
按照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ２ ７ －１ ９ ９ ２ （ 涂膜一般制备法 》 制备涂
ｌ ６
上海涂料
第５ ２卷
膜， 并按 相 应 国标 检 测 涂 膜 的各 项 性 能 ， 结果 如 表 ２
所示 。
一
检 测项 目
表 ｒ时 问 ／ ｍｉ ｎ
性能指标
３ ０
检测 标准
Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ２ ８ －１ ９ ７ ９ （ １ ９ ８ ９）
摘 要 ：介 绍 了水性双组分聚氨酯 面漆 的原材料 选择及研制过程。 讨论 了含羟基 分散体 、 固化
剂、 助剂 、 助溶剂等对漆膜光泽及丰满度的影响。
关键词 ：水性涂料 双组分聚氨酯面漆 ；性 能指标
中图分 类号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． ７
文献标识码 ：Ａ
文章编 号：１ ０ ０ ９ ． １ ６ ９ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ １ ５ — ０ ５
表 １ 灰 色水－ 眭双组分聚 氨酯面漆 的基 本配方
Ｔａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｏ ａ ｔ
漆在保 持传统 溶剂 型聚氨酯涂 料优 异性能 的 同时 ，
满 足了环保 的要求 。
原材料
质量分数 ， ％
１ ５ ～ ｌ ８
原材料
消泡 剂
质量分数 ， ％
ｏ ． １ ～ ｏ ． ２
１ 实 验 部 分
１ ． １ 主要 原 材 料
钛 白粉
酞菁 蓝
炭黑
ｏ ． ｏ １ － ｏ ． ０ ５
羟基聚丙烯酸酯分散体 ６ ｏ ７ Ｏ
流平润湿剂 ｏ ． ２ ～ ｏ ３
固化剂
ｌ ２ ～ ｌ ８
二 甲基 乙醇 胺 ：Ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ；助溶 剂 ：Ｄ ｏ ｗ；润湿 分 散剂、 流平润 湿剂 、 消泡剂 ：Ｂ Ｙ Ｋ， Ｔ ｅ ｇ ｏ ；触变剂 ：
Ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ， Ｂ ＹＫ。 颜 料 ：Ｄ ｕ ｐ ｏ ｎ ｔ ， Ｃ ｌ ａ ｒ ｉ ａ ｎ ｔ ， Ｃ ａ ｂ ｏ ｔ ｏ
的 原 材 料 选 择 进 行 了探 讨 ， 制 得 的高 性 能 聚 氨 酯 面
将 制得 的色浆和羟基 聚丙烯酸酯分散体加人 到
容 器 中 ，在 中速 搅 拌 下 依 次 加 入 去 离 子 水 、 流 平 润
湿剂 、 助溶剂 、 消泡剂 、 增稠剂 和防流挂剂 ， 高速分
散２ ０ ３ ０ ｍ ｉ ｎ 。 按 一 定 比例加 入 水 分散 性 多 异 氰 酸酯 固化 剂 ， 充 分搅 拌后 ， 制 得水 性 双组 分 聚 氨 酯 面 漆 。 灰 色水 性 双 组分 聚氨 酯 面漆 的基 本 配方 见 表 １ 。
表 ２ 水性双 组分聚氨酯面 漆的性能指标
Ｔａ ｂｌ ｅ ２ Ｔｈｅ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃｅ ｉ ｎ ｄｅ ｘ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅｒ ｂ ｏｒ ｎ ｅ
解后的状态分 ， 有 阴离子型和 阳离子型两种 ， 其 中以
阴离子 型 为 主 。
使用含羟基 的丙烯 酸酯一级分散体制备 的水性
０ ． ０ ５ ～ ｏ ． ２
助溶剂
增稠剂
３ － ６
适量
润湿分散剂
中和剂 （ ｐ Ｈ调节剂 ）
５ — １
适量
防流挂剂
去离子水
适量
补足余量
水 性含羟基聚丙烯 酸酯分 散体 ：上海涂料有 限
公 司新 华树 脂 厂 ；多异 氰 酸 酯 固化剂 ：Ｂ ａ ｙ ｅ ｒ ；Ｎ， Ｎ 一
第５ ２ 卷第 ２期
２ ０ １ ４年 ２月
上 海 涂 料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ ０ＡＴ Ｉ ＮＧ Ｓ
Ｖ０ １ ． ５ ２ Ｎ０ ．２
源自文库
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
高 性 能 水 性 双 组 分 聚 氨 酯 面 漆 的 研 制
章 奕 （ 上海涂料有限公 司技术 中心， 上海 ２ ０ ０ ０ ６ ２ ）
双组 分 聚氨酯涂料 ， 其Ｖ Ｏ Ｃ含 量 可 以很 低 ，固体 含
ｔ ｗｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｏ ａ ｔ
量较高 ， 漆膜干燥较快 ， 硬度较高 ， 但是一般仅能够 与（ 部分 ） 亲水化 的多异氰酸酯混合 ， 且得到的漆膜 光泽较 差 ， 外 观不佳 ， 另外 活化期 受 ｐ Ｈ影 响较大 ，
０ 引言
目前 ， 我 国聚 氨 酯 涂 料 年 产 量 接 近 ８ ０万 ｔ ， 主要 为 溶 剂 型 双 组 分 聚 氨 酯 涂 料 。但 随着 业 内 对 传 统 溶 剂型 涂料 的挥 发性 有机 化合 物 （ Ｖ ＯＣ） 以 及 有 害 空
１ ． ２ 水 性 双 组分 聚 氨 酯面 漆 的制 备
１ ． ２ ． １ 色浆 的 制备
将分散剂 、 羟基聚丙烯 酸酯分散体和去离子水 、 中和剂 （ ｐ Ｈ调节剂 ） 混合均匀后 ， 加人颜料 ， 充分搅 拌分散均匀 ， 再进 行研磨 分散 ， 至细度 ≤ １ ５ ｕ ｍ， 出
料， 待用 。
１ ． ２ ． ２ 面漆 的制 备
气 污染 物 （ Ｈ Ａ Ｐ） 排放 的限制 ， 开发高性能水性 聚氨 酯 涂料势在必 行。 水性双组 分聚氨酯涂料 将溶剂型 聚氨酯涂料 的高性能和水性涂料 的低 Ｖ Ｏ Ｃ 含量相结 合， 是 近年来涂料 工业研 究 的热点之一 。 随着 国外 商业 化水性异氰 酸酯 固化剂产 品推 向市场 ， 水性双 组分 聚氨酯涂料逐 步取代溶剂 型聚氨酯涂料 ， 用于 木器 、 塑料 、 真皮等材料表面的装饰和保护。 本文对 实色水性 双组分聚氨酯面漆研制 过程 中