本發(fā)明涉及涂料面漆領域，具體為一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆及其制備方法。

背景技術：

1、溶劑型聚氨酯涂料是傳統(tǒng)的工業(yè)用面漆，以其優(yōu)秀的耐候性和施工性得到廣泛應用，由于國家環(huán)保新政不斷出臺，溶劑型產(chǎn)品的使用收到限制，逐步退出市場。水性聚氨酯作為升級產(chǎn)品得到越來越廣泛的使用，但是水性聚氨酯涂料存在漆膜硬度不足的問題，往往容易劃傷，磕碰硬的物體上容易損壞漆面，并且抗沾污性差，表面容易被污染。為了解決上述問題，開發(fā)一種高性能的有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆及制備方法尤為必要。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆，所述聚氨酯面漆由組分a與組分b混合而成；

3、其中組分a由以下配比的原料組成：有機硅-聚氨酯乳液55-65％、分散劑0.6-1％、消泡劑0.3-1％、鐵黃顏料10-20％、有機黃顏料1-2％、鈦白1.5-2.5％、流平劑0.1-0.5％、潤濕劑0.5-1.5％、紫外光吸收劑1-3％、水性疏水助劑0.5-1.5％、抗劃傷助劑0.2-0.6％、增稠劑0.3-1％、去離子水7-15％；

4、組分b由以下配比的原料組成：hdi50-60％、溶劑40-50％。

5、優(yōu)選的，防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、磷酸鋅鋁中的至少一種或兩種混合物。

6、優(yōu)選的，異氰酸酯類固化劑為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的至少一種。

7、優(yōu)選的，抗劃傷助劑為dow道康寧dc-57、dc-51、默克5500、哲華化工的asi-3018中的至少一種。

8、本發(fā)明還提供了上述有機硅-聚氨酯乳液的制備方法，其步驟為：

9、在反應釜中加入80-100份的聚氧化丙烯二醇(ppg)和20-30份的羥基聚硅氧烷，加熱至90-100℃，保溫20-30分鐘；

10、再加入50-60份tdi，用30份丙酮溶液作為溶劑，以200r/min攪拌速度攪拌30分鐘，制備出預聚體；

11、再加入1，4-丁二醇(bdo)15份，2-2-二羥甲基丙烯酸(dmpa)，加熱至60℃，保持50r/min低俗攪拌1小時，產(chǎn)生擴鏈反應；

12、再加入乙二胺(eda)繼續(xù)攪拌，持續(xù)20分鐘，進一步擴鏈；合成得到新型的水分散有機硅-聚氨酯(si-pu)共聚物乳液。

13、一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆的制備方法，包括步驟：

14、s1：a組分的制備：

15、s101：分散缸選擇不銹鋼材質(zhì)，分散缸和分散盤的直徑比在2：1到3：1之間；

16、s102：按比例加入去離子水，轉(zhuǎn)速300r/min攪拌下分散劑、消泡劑、增稠劑，然后提升轉(zhuǎn)速至600r/min充分攪拌溶解；

17、s103：降低轉(zhuǎn)速至300-350r/min，假如流平劑、潤濕劑、紫外光吸收劑、水性疏水助劑、抗劃傷助劑；

18、s104：提高轉(zhuǎn)速至600-650r/min，充分分散30分鐘，準備轉(zhuǎn)入研磨階段；

19、s105：研磨機選擇臥式，鋯珠1-1.2mm，60％的添加量，研磨流量調(diào)節(jié)到500-800kg/h，全程研磨溫度控制在50℃以下，研磨細度以達到刮板細度10um以下；

20、s106：加入剩余組分如增稠劑、用去離子水調(diào)節(jié)粘度至適當，保持轉(zhuǎn)速300-350r/min，30分鐘；

21、s107：然后提高轉(zhuǎn)速至600-650r/min，充分分散30分鐘；

22、s108：按照要求調(diào)節(jié)ph，粘度等指標，最后用濾網(wǎng)過濾得到a組分。

23、b組分的制備：

24、s201：分散缸選擇不銹鋼材質(zhì)，分散缸和分散盤的直徑比在2：1到3：1之間，整個過程在密閉的罐內(nèi)或有氮氣保護下進行；

25、s202：按比例加入異氰酸酯，轉(zhuǎn)速300r/min攪拌下加入助溶劑，然后提升轉(zhuǎn)速至500r/min充分攪拌混合30分鐘，過濾得到b組分。

26、s3：將a組分和b組分按照配比混合調(diào)勻，即得到有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆。

27、優(yōu)選的，在上述制備工藝中，所述制備a組分過程中，需將有機硅-聚氨酯乳液、分散劑、消泡劑、鐵黃顏料、有機黃顏料、鈦白攪拌砂磨至細度≤10um。

28、優(yōu)選的，在上述制備工藝中，所述制備b組分過程中，將hd?i與溶劑攪拌30min。

29、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

30、本發(fā)明改變了常規(guī)的將硅化合物采用預混的方式冷拼到樹脂中通常造成成分不穩(wěn)定的問題，采用水解預聚將低表面能的硅化合物引入到乳液體系，大大提高水性聚氨酯耐水性和自清潔性能的同時，對其熱穩(wěn)定性能、力學性能等也會有所改善。制備方法簡便，制成的水性聚氨酯面漆硬度高、抗劃傷性好，耐沾污性良好，其表面超疏水疏油，性能優(yōu)良，易于推廣使用。

技術特征：

1.一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆，其特征在于，所述聚氨酯面漆由組分a與組分b混合而成，其中組分a按重量份由以下配比的原料組成：有機硅-聚氨酯乳液55-65％、分散劑0.6-1％、消泡劑0.3-1％、有機黃顏料1-2％、鈦白10-20％、流平劑0.1-0.5％、潤濕劑0.5-1.5％、紫外光吸收劑1-3％、水性疏水助劑0.5-1.5％、抗劃傷助劑0.2-0.6％、增稠劑0.3-1％、去離子水7-15％；所述組分b由以下配比的原料組成：hdi異氰酸酯50-60％、溶劑40-50％。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆，其特征在于：所述防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、磷酸鋅鋁中的至少一種或兩種混合物。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆，其特征在于：所述異氰酸酯類固化劑為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆的制備方法，其特征在于：包括步驟：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆的制備方法，其特征在于：所述步驟s201前還需要將有機硅-聚氨酯乳液、分散劑、消泡劑、鐵黃顏料、有機黃顏料、鈦白攪拌砂磨至細度≤10um。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆的制備方法，其特征在于：所述s203步驟中hdi、溶劑在反應釜中攪拌30min。

技術總結
本發(fā)明公開了一種有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆及其制備方法，聚氨酯面漆由組分A與組分B混合而成；其中組分A由以下配比的原料組成：有機硅?聚氨酯乳液55?65％、分散劑0.6?1％、消泡劑0.3?1％、鐵黃顏料10?20％、有機黃顏料1?2％、鈦白1.5?2.5％、流平劑0.1?0.5％、潤濕劑0.5?1.5％、紫外光吸收劑1?3％、水性疏水助劑0.5?1.5％、抗劃傷助劑0.2?0.6％、增稠劑0.3?1％、去離子水7?15％；組分B由以下配比的原料組成：HD?I50?60％、溶劑40?50％。本發(fā)明的制備方法簡便，制成的有機硅改性水性自清潔聚氨酯面漆及制備硬度高、抗劃傷性好，耐沾污性良好。

技術研發(fā)人員：趙琪慧,江濤,劉承泰
受保護的技術使用者：中遠關西涂料（上海）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26