本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高硬度、易打磨的水性清底漆及其制备方法。
背景技术：
水性底漆涂料是以水为分散介质的一类涂料，具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源等优点，市场前景广阔。但是，传统木器用水性清底漆涂料由于存在硬度低，耐性差，价格高，尤其是在较严酷的环境下易出现黄变等问题，难以大面积推广应用，而且传统的单组分清底漆由于硬度低、打磨性差等问题，应用于大型家具涂装时，往往会出现漆膜发蒙、不够饱满以及附着力差等问题，直接导致施工成本升高，普通水性底漆想要保证打磨性的只能牺牲漆膜透明度和硬度，而透明度和硬度高的底漆往往其打磨性较差，即普通水性底漆很难兼具打磨性好、硬度高以及透明度高的特点。
技术实现要素：
针对现有水性清底漆存在高硬度、易打磨和高透明度三种性能不可兼得的问题，本发明提供一种高硬度、易打磨的水性清底漆及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种高硬度、易打磨的水性清底漆，包括a组分和b组分；
所述a组分包括如下质量百分比的组分：
50-60％的水性聚氨酯树脂、20-30％的羟基-自交联丙烯酸树脂、4-6％的成膜助剂、0.4-0.6％的消泡剂、0.3-0.5％的润湿流平剂、2-4％的打磨助剂、0.2-0.3％的增稠剂和余量的去离子水；
所述b组分包括如下质量百分比的组分：
75-85％的水分散型聚异氰酸酯和余量的基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯；
所述a组分和b组分的质量配比为8-10:1。
相对于现有技术，本发明提供的水性清底漆中，选用水性聚氨酯树脂和羟基-自交联丙烯酸树脂结合作为成膜物质，其中羟基-自交联丙烯酸树脂成膜过程中聚合物链之间能自行交联成网状结构的丙烯酸树脂，经羟基自交联的丙烯酸树脂可明显改善漆膜的耐水性和耐溶剂性，提高漆膜的硬度、机械强度、耐热性和透明度，但羟基-自交联丙烯酸树脂单独作为成膜物质形成的漆膜，打磨性能较差，大大增加其施工难度；本申请通过将水性聚氨酯树脂与羟基-自交联丙烯酸树脂结合作为水性清底漆的成膜物质，在成膜过程中，羟基-自交联丙烯酸树脂中的羟基与水性聚氨酯树脂形成的链状结构上的亲水基团结合，使水性聚氨酯树脂链状结构中的官能团填充到羟基-自交联丙烯酸树脂的壳核结构中，最终形成具有特殊结构的膜状物质，其同时兼具高硬度、易打磨、透明度好以及耐黄变的特点。
优选的，所述水性聚氨酯树脂选用欧宝迪的u9900。
优选的，所述羟基-自交联丙烯酸树脂选用斯塔尔的ac192。
优选的，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和醇酯十二中的一种或多种的组合。
优选的，所述消泡剂为憎水性固体和破泡聚硅氧烷在聚二醇中的混合物，可选用毕克的byk-028。
优选的，所述润湿流平剂为聚醚硅氧烷共聚物，可选用迪高的tego-280和tego-410中的一种或两种的组合。
优选的，所述打磨助剂为硬脂酸锌。
硬脂酸锌与水性聚氨酯树脂和羟基-自交联丙烯酸树脂之间具有良好的相容性，其加入可以进一步提高漆膜的打磨性能，且不影响漆膜的硬度和透明度，且硬脂酸锌的加入可提高涂料的稳定性，使涂料在长期储存过程中不会出现分层的现象。
优选的，所述增稠剂为非离子水性聚氨酯，可选用型号为2025、8w和299中的一种或多种的组合。
优选的，所述水分散型聚异氰酸酯的型号为dnw-5500；所述基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯的型号为xp2655。
水分散型聚异氰酸酯和基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯混合作为固化剂，可以提高水性聚氨酯树脂和羟基-自交联丙烯酸树脂成膜体系的低温成膜性能，使其在低温状态下也可迅速成膜，且a组分和b组分复配完成之后涂料的活化期适中，抗流挂性和附着力好，具有较强的施工性，大大降低了涂料的施工难度和施工成本。
本发明还提供所述高硬度、易打磨的水性清底漆的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：
a、按组分配比将水性聚氨酯树脂、羟基-自交联丙烯酸树脂和1/3量的去离子水混合均匀，加入消泡剂，1000-1200r/min搅拌10-15min，得到乳液；
b、将成膜助剂与1/3量的去离子水混合后，加入乳液中，1000-1200r/min搅拌至刮板细度≤20μm，再加入润湿流平剂、打磨助剂和剩余的去离子水，600-800r/min搅拌10-15min，得到a组分；
c、按组分配比将水分散型聚异氰酸酯和基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯混合均匀，调节粘度至34-36s，得到b组分；
d、将a组分和b组分按8-10:1的质量比混合均匀，得到水性清底漆。
相对于现有技术，本发明提供的双组份清底漆的制备方法，具有工艺过程简单、设备要求低、施工性好以及制备成本低的特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种高硬度、易打磨的水性清底漆，包括a组分和b组分；
所述a组分包括如下质量百分比的组分：
50％的水性聚氨酯树脂、30％的羟基-自交联丙烯酸树脂、4％的成膜助剂、0.6％的消泡剂、0.3％的润湿流平剂、4％的硬脂酸锌、0.2％的增稠剂和10.9％的去离子水；
所述b组分包括如下质量百分比的组分：
75％的水分散型聚异氰酸酯和25％的基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯；
所述a组分和b组分的质量配比为8:1。
其中，水性聚氨酯树脂选用欧宝迪的u9900；羟基-自交联丙烯酸树脂选用斯塔尔的ac192；成膜助剂为二丙二醇甲醚；消泡剂选用毕克的byk-028；润湿流平剂选用迪高的tego-280；增稠剂选用2025增稠剂；水分散型聚异氰酸酯的使用型号为dnw-5500；基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯的使用型号为xp2655。
上述水性清底漆的制备方法包括以下步骤：
a、按组分配比将水性聚氨酯树脂、羟基-自交联丙烯酸树脂和1/3量的去离子水混合均匀，加入消泡剂，1000r/min搅拌10min，得到乳液；
b、将成膜助剂与1/3量的去离子水混合后，加入乳液中，1000r/min搅拌至刮板细度≤20μm，再加入润湿流平剂、打磨助剂和剩余的去离子水，600r/min搅拌10min，得到a组分；
c、按组分配比将水分散型聚异氰酸酯和基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯混合均匀，调节粘度至34s，得到b组分；
d、将a组分和b组分按8:1的质量比混合均匀，得到水性清底漆。
实施例2
一种高硬度、易打磨的水性清底漆，包括a组分和b组分；
所述a组分包括如下质量百分比的组分：
55％的水性聚氨酯树脂、25％的羟基-自交联丙烯酸树脂、5％的成膜助剂、0.5％的消泡剂、0.4％的润湿流平剂、3％的硬脂酸锌、0.3％的增稠剂和10.8％的去离子水；
所述b组分包括如下质量百分比的组分：
80％的水分散型聚异氰酸酯和20％的基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯；
所述a组分和b组分的质量配比为9:1。
其中，水性聚氨酯树脂选用欧宝迪的u9900；羟基-自交联丙烯酸树脂选用斯塔尔的ac192；成膜助剂为二丙二醇丁醚；消泡剂选用毕克的byk-028；润湿流平剂选用迪高的tego-410；增稠剂选用8w增稠剂；水分散型聚异氰酸酯的使用型号为dnw-5500；基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯的使用型号为xp2655。
上述水性清底漆的制备方法包括以下步骤：
a、按组分配比将水性聚氨酯树脂、羟基-自交联丙烯酸树脂和1/3量的去离子水混合均匀，加入消泡剂，1100r/min搅拌12min，得到乳液；
b、将成膜助剂与1/3量的去离子水混合后，加入乳液中，1100r/min搅拌至刮板细度≤20μm，再加入润湿流平剂、打磨助剂和剩余的去离子水，700r/min搅拌12min，得到a组分；
c、按组分配比将水分散型聚异氰酸酯和基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯混合均匀，调节粘度至35s，得到b组分；
d、将a组分和b组分按9:1的质量比混合均匀，得到水性清底漆。
实施例3
一种高硬度、易打磨的水性清底漆，包括a组分和b组分；
所述a组分包括如下质量百分比的组分：
60％的水性聚氨酯树脂、20％的羟基-自交联丙烯酸树脂、6％的成膜助剂、0.4％的消泡剂、0.5％的润湿流平剂、2％的硬脂酸锌、0.2％的增稠剂和10.9％的去离子水；
所述b组分包括如下质量百分比的组分：
85％的水分散型聚异氰酸酯和15％的基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯；
所述a组分和b组分的质量配比为10:1。
其中，水性聚氨酯树脂选用欧宝迪的u9900；羟基-自交联丙烯酸树脂选用斯塔尔的ac192；成膜助剂由质量比为1:2的醇酯十二和二丙二醇丁醚组成；消泡剂选用毕克的byk-028；润湿流平剂由质量比为1:1的tego-280和tego-410组成；增稠剂选用299增稠剂；水分散型聚异氰酸酯的使用型号为dnw-5500；基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯的使用型号为xp2655。
上述水性清底漆的制备方法包括以下步骤：
a、按组分配比将水性聚氨酯树脂、羟基-自交联丙烯酸树脂和1/3量的去离子水混合均匀，加入消泡剂，1200r/min搅拌15min，得到乳液；
b、将成膜助剂与1/3量的去离子水混合后，加入乳液中，1200r/min搅拌至刮板细度≤20μm，再加入润湿流平剂、打磨助剂和剩余的去离子水，800r/min搅拌15min，得到a组分；
c、按组分配比将水分散型聚异氰酸酯和基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯混合均匀，调节粘度至36s，得到b组分；
d、将a组分和b组分按10:1的质量比混合均匀，得到水性清底漆。
对比例1
用等量的纯丙乳液代替实施例1中的羟基-自交联丙烯酸树脂，其它组分和制备方法与实施例1相同，得到水性清底漆。
对实施例1-3和对比例1得到的水性清底漆的性能进行检测，检测结果如下表所示：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种高硬度、易打磨的水性清底漆，其特征在于：包括a组分和b组分；
所述a组分包括如下质量百分比的组分：
50-60％的水性聚氨酯树脂、20-30％的羟基-自交联丙烯酸树脂、4-6％的成膜助剂、0.4-0.6％的消泡剂、0.3-0.5％的润湿流平剂、2-4％的打磨助剂、0.2-0.3％的增稠剂和余量的去离子水；
所述b组分包括如下质量百分比的组分：
75-85％的水分散型聚异氰酸酯和余量的基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯；
所述a组分和b组分的质量配比为8-10:1。
2.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂的型号为u9900。
3.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述羟基-自交联丙烯酸树脂的型号为ac192。
4.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和醇酯十二中的一种或两种的组合。
5.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述消泡剂为憎水性固体和破泡聚硅氧烷在聚二醇中的混合物。
6.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述润湿流平剂为聚醚硅氧烷共聚物。
7.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述打磨助剂为硬脂酸锌。
8.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述增稠剂为非离子水性聚氨酯。
9.如权利要求1所述的水性清底漆，其特征在于：所述水分散型聚异氰酸酯的型号为dnw-5500；所述基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯的型号为xp2655。
10.利要求1-9任一项所述的水性清底漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、按组分配比将水性聚氨酯树脂、羟基-自交联丙烯酸树脂和1/3量的去离子水混合均匀，加入消泡剂，1000-1200r/min搅拌10-15min，得到乳液；
b、将成膜助剂与1/3量的去离子水混合后，加入乳液中，1000-1200r/min搅拌至刮板细度≤20μm，再加入润湿流平剂、打磨助剂和剩余的去离子水，600-800r/min搅拌10-15min，得到a组分；
c、按组分配比将水分散型聚异氰酸酯和基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯混合均匀，调节粘度至34-36s，得到b组分；
d、将a组分和b组分按8-10:1的质量比混合均匀，得到水性清底漆。
技术总结
本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种高硬度、易打磨的水性清底漆及其制备方法。所述水性清底漆包括A组分和B组分；所述A组分包括如下质量百分比的组分：50‑60％的水性聚氨酯树脂、20‑30％的羟基‑自交联丙烯酸树脂、4‑6％的成膜助剂、0.4‑0.6％的消泡剂、0.3‑0.5％的润湿流平剂、2‑4％的打磨助剂、0.2‑0.3％的增稠剂和余量的去离子水；所述B组分包括如下质量百分比的组分：75‑85％的水分散型聚异氰酸酯和余量的基于六亚甲基二异氰酸酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯；所述A组分和B组分的质量配比为8‑10:1。本发明的水性清底漆兼具高硬度、易打磨、通透性好以及不宜泛黄老化的性能。
技术研发人员：张赛东;李璠;闫会玲
受保护的技术使用者：河北晨阳工贸集团有限公司
技术研发日：.10.29
技术公布日：.02.14
