聚氨酯有色面漆及其制备方法
阅读说明：本技术 聚氨酯有色面漆及其制备方法 (Polyurethane colored finish paint and preparation method thereof ) 是由 周享平 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种聚氨酯有色面漆及其制备方法,该面漆包括水性聚氨酯树脂、氨基树脂、纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉降剂、硅藻土分散液、彩色纳米树脂粉和固化剂,该彩色纳米树脂粉包括水性聚氨酯树脂、羟基丙烯酸分散体、丙烯酸树脂、聚酰胺、润湿剂、消泡剂、颜料、氢氧化钾、固化剂和氯化钙。本发明的配方比例合理,颜色多彩鲜艳,光泽度好,其漆膜具有高硬度、耐磨、耐水、耐化学品、高附着力等特点,无毒、无污染,安全环保,使用寿命长,且施工方便,生产工艺简单,适于进行规模生产。(The invention discloses a polyurethane colored finish paint and a preparation method thereof, wherein the finish paint comprises aqueous polyurethane resin, amino resin, carbon nanofiber powder, nano montmorillonite, quartz powder, a defoaming agent, a leveling agent, a dispersing agent, an anti-settling agent, a diatomite dispersion liquid, colored nano resin powder and a curing agent, and the colored nano resin powder comprises aqueous polyurethane resin, a hydroxy acrylic acid dispersion, acrylic resin, polyamide, a wetting agent, a defoaming agent, a pigment, potassium hydroxide, a curing agent and calcium chloride. The paint has the characteristics of reasonable formula proportion, colorful and bright color, good glossiness, high hardness, wear resistance, water resistance, chemical resistance, high adhesive force and the like, is nontoxic, pollution-free, safe, environment-friendly, long in service life, convenient to construct, simple in production process and suitable for large-scale production.)
技术领域
本发明涉及地坪漆技术领域，更具体地说，是涉及一种聚氨酯有色面漆及其制备方法。
背景技术
地坪漆具有无接缝，质地坚实，防腐，防水，防尘，保养方便，维护费用低廉等优点，因此广泛应用于要求高度清洁、美观、无尘、无菌的电子行业，医药、电器、电子、机械、化工、纺织、服装、家具、塑料、文体用品等制品工厂的车间、停车场的地面。
目前，地坪漆的种类主要分为聚氨酯树脂地坪漆、丙烯酸地坪漆和聚氨酯地坪漆。然而，现有的聚氨酯地坪漆存在以下不足：1、为了添加色彩，一般会加入颜料或色漆，但是这些颜料或色漆只起到增添色彩的作用，对面漆的交联密度、硬度、耐磨性等性能没有任何影响和增益作用，如申请号为201610414268.9、名称为“一种聚氨酯彩色地坪漆”的中国发明专利。2、面漆的硬度、耐磨性、耐水性、耐化学品性能和附着力仍有待加强。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种聚氨酯有色面漆及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种聚氨酯有色面漆，该面漆以质量份数计，由以下原料组成：
水性聚氨酯树脂80～150份；氨基树脂20～50份；纳米碳纤维粉10～15份；纳米蒙脱石10～20份；石英粉15～20份；消泡剂1～3份；流平剂1～2份；分散剂2～5份；防沉降剂1～5份；硅藻土分散液2～8份；彩色纳米树脂粉20～40份；固化剂80～100份；
其中，所述彩色纳米树脂粉由水性聚氨酯树脂10～12份；羟基丙烯酸分散体2～5份；固化剂6～8份；丙烯酸树脂1～5份；聚酰胺1～5份；氢氧化钾1～2份；润湿剂0.1～0.5份；消泡剂0.1～0.3份；颜料0.5～2份和氯化钙1～2份混合并凝胶化后，再进行造粒，并研磨成纳米级粉末状。
作为优选的，所述石英粉的粒径为100～120目，所述纳米蒙脱石的粒径为150～200目。
作为优选的，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
作为优选的，所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
作为优选的，所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂、聚氧乙烯醚类分散剂或硅酸盐分散剂。
作为优选的，所述防沉降剂为聚酰胺蜡、改性聚脲N-甲基吡咯烷酮或酰胺改性蓖麻油。
作为优选的，所述固化剂为环氧固化剂、聚酰胺固化剂或水性胺固化剂。
作为优选的，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚。
作为优选的，所述羟基丙烯酸分散体为由聚己内酯多元醇改性的水性羟基丙烯酸分散体，所述聚己内酯多元醇的数均分子量为Mn1000～2500。
一种聚氨酯有色面漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备彩色纳米树脂粉：按比例先将水性聚氨酯树脂、羟基丙烯酸分散体、丙烯酸树脂、聚酰胺、润湿剂、消泡剂和颜料放入到搅拌分散机中进行高速分散，转速为1000～2000rpm，之后依次加入氢氧化钾和固化剂，搅拌均匀，再加入氯化钙，当形成高弹性凝胶体后，再进行造粒，并研磨成10～20纳米的粉末；
(2)制备面漆：按比例将水性聚氨酯树脂、氨基树脂、纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉降剂、硅藻土分散液放入到搅拌分散机中进行低速分散，转速为500～600rpm，之后加入彩色纳米树脂粉，搅拌均匀，最后加入固化剂，得到该聚氨酯有色面漆。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的配方比例合理，颜色多彩鲜艳，光泽度好，其漆膜具有高硬度、耐磨、耐水、耐化学品、高附着力等特点，无毒、无污染，安全环保，使用寿命长，且施工方便，生产工艺简单，适于进行规模生产。
2、本发明的彩色纳米树脂粉与面漆均采用同一种树脂基材(即聚氨酯树脂)，固化反应后交联密度更高，相容性更好，并且彩色纳米树脂粉能够增加面漆的硬度，丰富面漆的色彩。此外，彩色纳米树脂粉中的羟基丙烯酸分散体与聚氨酯树脂交联后具有较高的硬度和抗冲击性，附着力好。
3、本发明采用水性聚氨酯树脂与氨基树脂相结合，能够显著提高面漆的附着力，两者能够被固化剂快速固化，使涂层的韧性提高。
4、本发明的纳米碳纤维粉具有孔隙结构，使得面漆具有良好的保温性能，同时纳米碳纤维粉的强度高，可增强面漆的耐磨性，纳米碳纤维粉耐腐蚀，可增强面漆的耐腐蚀性。
5、本发明的纳米蒙脱石既能作为面漆的填充剂，增加硬度，又能包覆在纳米碳纤维粉和彩色纳米树脂粉的表面，进一步增强纳米碳纤维粉和彩色纳米树脂粉的受热性能，提高耐候耐热和阻燃性，并且纳米蒙脱石能够增强耐水性和耐紫外线性能。纳米蒙脱石、纳米碳纤维粉与彩色纳米树脂粉三者相结合，能够使面漆漆膜的耐磨损性以及自身的密度大大提高。
6、本发明的硅藻土分散液具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、杂质少，耐磨、耐热等特点，能为面漆提供优异的表面性能，能够增容、增稠以及提高附着力，使漆膜缩短干燥时间。
7、本发明的分散剂和防沉降剂能够使纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、彩色纳米树脂粉能够在聚氨酯树脂分散均匀，不沉淀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明的实施例1提供了一种聚氨酯有色面漆，该面漆以质量份数计，由以下原料组成：
水性聚氨酯树脂80份；氨基树脂20份；纳米碳纤维粉10份；纳米蒙脱石10份；石英粉15份；消泡剂1份；流平剂2份；分散剂2份；防沉降剂1份；硅藻土分散液2份；彩色纳米树脂粉22.7份；固化剂80份；
其中，所述彩色纳米树脂粉由水性聚氨酯树脂10份；羟基丙烯酸分散体2份；固化剂6份；丙烯酸树脂1份；聚酰胺1份；氢氧化钾1份；润湿剂0.1份；消泡剂0.1份；颜料0.5份和氯化钙1份混合并凝胶化后，再进行造粒，并研磨成纳米级粉末状。
所述石英粉的粒径为100目，所述纳米蒙脱石的粒径为150目。
所述消泡剂为苯乙醇油酸酯。所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂。所述防沉降剂为聚酰胺蜡。所述固化剂为环氧固化剂。所述紫外线吸收剂为苯并三唑类。所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚。
所述羟基丙烯酸分散体为由聚己内酯多元醇改性的水性羟基丙烯酸分散体，所述聚己内酯多元醇的数均分子量为Mn1000。
聚氨酯有色面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)制备彩色纳米树脂粉：按比例先将水性聚氨酯树脂、羟基丙烯酸分散体、丙烯酸树脂、聚酰胺、润湿剂、消泡剂和颜料放入到搅拌分散机中进行高速分散，转速为1000rpm，之后依次加入氢氧化钾和固化剂，搅拌均匀，再加入氯化钙，当形成高弹性凝胶体后，再进行造粒，并研磨成10纳米的粉末；
(2)制备面漆：按比例将水性聚氨酯树脂、氨基树脂、纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉降剂、硅藻土分散液放入到搅拌分散机中进行低速分散，转速为500rpm，之后加入彩色纳米树脂粉，搅拌均匀，最后加入固化剂，得到该聚氨酯有色面漆。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种聚氨酯有色面漆，该面漆以质量份数计，由以下原料组成：
水性聚氨酯树脂100份；氨基树脂30份；纳米碳纤维粉13份；纳米蒙脱石15份；石英粉18份；消泡剂2份；流平剂1.5份；分散剂4份；防沉降剂3份；硅藻土分散液6份；彩色纳米树脂粉31.5份；固化剂100份；
其中，所述彩色纳米树脂粉由水性聚氨酯树脂11份；羟基丙烯酸分散体3份；固化剂7份；丙烯酸树脂3份；聚酰胺3份；氢氧化钾1.5份；润湿剂0.3份；消泡剂0.2份；颜料1份和氯化钙1.5份混合并凝胶化后，再进行造粒，并研磨成纳米级粉末状。
所述石英粉的粒径为110目，所述纳米蒙脱石的粒径为180目。
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述分散剂为硅酸盐分散剂。所述防沉降剂为聚酰胺蜡。所述固化剂为环氧固化剂。所述紫外线吸收剂为苯并三唑类。所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚。所述羟基丙烯酸分散体为由聚己内酯多元醇改性的水性羟基丙烯酸分散体，所述聚己内酯多元醇的数均分子量为Mn2000。
聚氨酯有色面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)制备彩色纳米树脂粉：按比例先将水性聚氨酯树脂、羟基丙烯酸分散体、丙烯酸树脂、聚酰胺、润湿剂、消泡剂和颜料放入到搅拌分散机中进行高速分散，转速为1500rpm，之后依次加入氢氧化钾和固化剂，搅拌均匀，再加入氯化钙，当形成高弹性凝胶体后，再进行造粒，并研磨成15纳米的粉末；
(2)制备面漆：按比例将水性聚氨酯树脂、氨基树脂、纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉降剂、硅藻土分散液放入到搅拌分散机中进行低速分散，转速为550rpm，之后加入彩色纳米树脂粉，搅拌均匀，最后加入固化剂，得到该聚氨酯有色面漆。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种聚氨酯有色面漆，该面漆以质量份数计，由以下原料组成：
水性聚氨酯树脂120份；氨基树脂40份；纳米碳纤维粉14份；纳米蒙脱石18份；石英粉18份；消泡剂2.5份；流平剂1.8份；分散剂4份；防沉降剂4份；硅藻土分散液7份；彩色纳米树脂粉40份；固化剂90份；
其中，所述彩色纳米树脂粉由水性聚氨酯树脂10份；羟基丙烯酸分散体5份；固化剂8份；丙烯酸树脂5份；聚酰胺5份；氢氧化钾2份；润湿剂0.5份；消泡剂0.3份；颜料2份和氯化钙2份混合并凝胶化后，再进行造粒，并研磨成纳米级粉末状。
所述石英粉的粒径为120目，所述纳米蒙脱石的粒径为200目。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述分散剂为硅酸盐分散剂。所述防沉降剂为酰胺改性蓖麻油。所述固化剂为水性胺固化剂。所述紫外线吸收剂为苯并三唑类。所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚。
所述羟基丙烯酸分散体为由聚己内酯多元醇改性的水性羟基丙烯酸分散体，所述聚己内酯多元醇的数均分子量为Mn2500。
聚氨酯有色面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)制备彩色纳米树脂粉：按比例先将水性聚氨酯树脂、羟基丙烯酸分散体、丙烯酸树脂、聚酰胺、润湿剂、消泡剂和颜料放入到搅拌分散机中进行高速分散，转速为2000rpm，之后依次加入氢氧化钾和固化剂，搅拌均匀，再加入氯化钙，当形成高弹性凝胶体后，再进行造粒，并研磨成20纳米的粉末；
(2)制备面漆：按比例将水性聚氨酯树脂、氨基树脂、纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉降剂、硅藻土分散液放入到搅拌分散机中进行低速分散，转速为600rpm，之后加入彩色纳米树脂粉，搅拌均匀，最后加入固化剂，得到该聚氨酯有色面漆。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种聚氨酯有色面漆，该面漆以质量份数计，由以下原料组成：
水性聚氨酯树脂150份；氨基树脂50份；纳米碳纤维粉15份；纳米蒙脱石20份；石英粉20份；消泡剂3份；流平剂2份；分散剂5份；防沉降剂5份；硅藻土分散液8份；彩色纳米树脂粉40份；固化剂100份；
其中，所述彩色纳米树脂粉由水性聚氨酯树脂12份；羟基丙烯酸分散体5份；固化剂8份；丙烯酸树脂5份；聚酰胺5份；氢氧化钾2份；润湿剂0.5份；消泡剂0.3份；颜料2份和氯化钙2份混合并凝胶化后，再进行造粒，并研磨成纳米级粉末状。
所述石英粉的粒径为120目，所述纳米蒙脱石的粒径为200目。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂。所述防沉降剂为聚酰胺蜡。所述固化剂为环氧固化剂。所述紫外线吸收剂为苯并三唑类。所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚。
所述羟基丙烯酸分散体为由聚己内酯多元醇改性的水性羟基丙烯酸分散体，所述聚己内酯多元醇的数均分子量为Mn2200。
聚氨酯有色面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)制备彩色纳米树脂粉：按比例先将水性聚氨酯树脂、羟基丙烯酸分散体、丙烯酸树脂、聚酰胺、润湿剂、消泡剂和颜料放入到搅拌分散机中进行高速分散，转速为1500rpm，之后依次加入氢氧化钾和固化剂，搅拌均匀，再加入氯化钙，当形成高弹性凝胶体后，再进行造粒，并研磨成12纳米的粉末；
(2)制备面漆：按比例将水性聚氨酯树脂、氨基树脂、纳米碳纤维粉、纳米蒙脱石、石英粉、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉降剂、硅藻土分散液放入到搅拌分散机中进行低速分散，转速为500rpm，之后加入彩色纳米树脂粉，搅拌均匀，最后加入固化剂，得到该聚氨酯有色面漆。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。