阅读说明：本技术 一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆及其制备方法 (zero-VOCs high-hardness waterborne polyurethane floor finish and preparation method thereof ) 是由 霍行 刘培礼 国晓军 冯岩华 张茂伟 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆,为包括下列A、B的成分混合而成的产物：A)水性树脂50～55%、分散剂0.4～0.8%、颜料20～24%、功能填料10～13%、去离子水12～15%、成膜助剂0.1～0.2%、消泡剂0.1～0.3%、润湿剂0.4～0.7%、流平剂0.3～0.5%、增稠剂0.4～0.6%、防沉剂0.1～0.2%、抗霉菌剂0.01～0.05%；B)水分散型聚异氰酸酯100%。本发明的零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆具有安全环保,常温固化,易施工,硬度高抗划伤,优异的附着力、耐磨、防腐蚀等特点。专为车间、停车场、办公室、商场、游乐场等场景地坪设计,也可用于一般墙面作为面漆使用,与聚氨酯、环氧等材料具有优异的配套性。(The invention relates to a zero-VOCs high-hardness waterborne polyurethane floor finish, which is a product formed by mixing the following A, B components: A) 50-55% of water-based resin, 0.4-0.8% of dispersing agent, 20-24% of pigment, 10-13% of functional filler, 12-15% of deionized water, 0.1-0.2% of film-forming assistant, 0.1-0.3% of defoaming agent, 0.4-0.7% of wetting agent, 0.3-0.5% of flatting agent, 0.4-0.6% of thickening agent, 0.1-0.2% of anti-settling agent and 0.01-0.05% of anti-mildew agent; B) 100% of water dispersible polyisocyanate. The zero-VOCs high-hardness waterborne polyurethane floor finish disclosed by the invention has the characteristics of safety, environmental protection, normal-temperature curing, easiness in construction, high hardness, scratch resistance, excellent adhesive force, wear resistance, corrosion resistance and the like. The paint is specially designed for the floors of workshops, parking lots, offices, markets, playgrounds and other scenes, can be used as finish paint for general walls, and has excellent matching performance with materials such as polyurethane, epoxy and the like.)

一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子防腐防水化工材料领域，具体是一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆及其制备方法。

背景技术

近年来，地坪行业发展迅速，聚氨酯涂料因其优异的保光保色性、防滑性、耐磨性而被广泛应用于地坪面漆。传统的聚氨酯涂料因含有溶剂而逐渐被水性聚氨酯取代，然而在水性聚氨酯配方设计中，配方设计者往往通过加入一定量溶剂或助溶剂而达到良好的成膜性及施工性，而忽视了涂料挥发有机物的问题。

中国专利（申请号201810765104.X）《一种水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法》公开了一种水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法，其原料包括阴离子型水性丙烯酸树脂水性溶液、颜料、分散剂、水基消泡剂、基材润湿剂、紫外吸收剂、光稳定剂、去离子水、增稠剂及固化剂。并且还公开了该材料的制备工艺。从其公开的技术内容来看，该材料具有良好的耐水性、耐化学品性、高硬度、高丰满度、高光泽等优点，但使用的固化剂为拜耳的N3390，根据拜耳N3300产品技术资料显示，固化剂中含有10%溶剂，因此含有较多VOCs，另外，专利中未披露漆膜硬度技术指标。

另外，中国专利（申请号CN201821685592.5）《一种高硬度耐磨损陶瓷涂料地坪》公开了一种实用新型设计高硬度耐磨损陶瓷涂料地坪，包括混凝土基材层，在所述混凝土基材层表面复合一水性底漆层，在水性底漆层表面复合一水性砂浆层，在水性底漆层与水性砂浆层之间设置石英砂颗粒，在水性砂浆层表面复合一水性腻子层，在水性膩子层表面复合一面漆层，所述面漆层为有机硅陶瓷涂料陶瓷微球面漆层。该面漆层铅笔硬度5-6H，硬度高，抗划伤，但未涉及VOCs排放问题，也未披露面漆层制备方法。

随着环保要求的日益提高，VOCs进一步受到管制，特别是对人员集中、空气流通不畅的封闭或半封闭场所所使用材料的要求，在办公、娱乐、商场等场所的地坪应用中，综合考虑对面漆硬度和抗划伤要求，需要一款新型水性聚氨酯地坪涂料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆。

本发明的零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆，为包括下列A、B的成分混合而成的产物：

A组分包括下列质量百分比的成分：

水性树脂50~55%、分散剂0.4~0.8%、颜料20~24%、功能填料10~13%、去离子水12~15%、成膜助剂0.1~0.2%、消泡剂0.1~0.3%、润湿剂0.4~0.7%、流平剂0.3~0.5%、增稠剂0.4~0.6%、防沉剂0.1~0.2%抗霉菌剂0.01~0.05%；

B组分是水分散型聚异氰酸酯。

优选的，所述的水性树脂为水性丙烯酸多元醇分散体。更进一步的，所述的水性丙烯酸多元醇分散体为羟基含量不低于4%水性丙烯酸多元醇。

优选的，所述的颜料选自下列的一种或多种：钛白粉、酞青蓝、酞青绿、炭黑、大红。

优选的，所述的功能填料选自下列的一种或多种：长石粉、硅微粉。

优选的，所述的水分散型聚异氰酸酯为HDI三聚体异氰酸酯。更进一步的，所述的水分散型聚异氰酸酯为NCO含量分别为22.5%和20.8%的一种或两种。

本发明还提供一种制备零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆的制备方法，包括下列步骤：

按照A组分配方称取原材料，水性树脂50~55%、分散剂0.4~0.8%、颜料20~24%、功能填料10~13%、去离子水12~15%、成膜助剂0.1~0.2%、消泡剂0.1~0.3%、润湿剂0.4~0.7%、流平剂0.3~0.5%、增稠剂0.4~0.6%、防沉剂0.1~0.2%抗霉菌剂0.01~0.05%。

将去离子水、分散剂、颜料、功能填料依次投入容器中，开搅拌，在分散盘线速度150-450m/min转速下搅拌30min至均匀，然后研磨至细度≤35μm得到颜填料浆，备用。在另一个容器中，加入水性树脂，开搅拌，分散盘线速度300-500m/min，然后将成膜助剂、消泡剂依次加入水性树脂中，分散10min至均匀，然后依次加入颜填料浆、润湿剂、流平剂、增稠剂、防沉剂和抗霉菌剂，加入完成后，搅拌30min至均匀。

按照B组分配方称取原材料，水分散型聚异氰酸酯100%，即为B组分。

将A组分与B组分按照配比7~7.5：1重量比混合，搅拌均匀，即可得到零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆。

本发明用到的提及的原料明细如下：

1.水性树脂：供应商科思创，产品型号A242（羟基含量4%，对固体）、A2546（羟基含量4.8%，对固体）。

2.分散剂：供应商德固赛迪高，产品型号755W。

3.颜料：供应商DU PONT，产品型号R706钛白粉。

供应商苏州秧浦色彩科技有限公司，产品型号BS300、BS304、BS906水性色浆。

4.功能填料：供应商矽比科（上海）矿业有限公司，长石粉，产品型号X7；连云港长通硅微粉有限公司，硅微粉，产品型号CG1250。

5.消泡剂：供应商BYK，产品型号BYK022。

6.润湿剂：供应商迪高，产品型号KL245。

7.流平剂：供应商德固赛迪高，产品型号Tego410。

8.增稠剂：供应商陶氏，产品型号RM5000。

9.防沉剂：供应商BYK，产品型号BYK420。

10.抗霉菌剂：供应商THOR，产品型号ACTICIDE OTW。

11.水分散型异氰酸酯：供应商科思创，产品型号2547（NCO含量22.5%）、2655（NCO含量20.8%）。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆，可与聚氨酯或环氧等自流平配套，具有优异的附着力，对涂装区域起到优异的防护性能，大大提高地坪的抗划伤及装饰性能。可用于车间、停车场、办公室、商场、娱乐场所等。

1）该涂料不含VOCs，安全环保；

2）该涂料硬度高抗划伤，铅笔硬度不低于5H；

3）该涂料与聚氨酯、环氧等涂料配套性优异，附着力高；

4）理化性能优异。

附图说明

图1是实施例1检测项目及结果。

图2是实施例2检测项目及结果。

具体实施方式

实施例1

本发明所公开的具体实施例和方法，其描述是示例性的而非限制性的。

一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆，其中A组分包括如下质量百分比组分的配方：水性树脂52.5%、分散剂0.5%、颜料22%（钛白粉）、功能填料11%（长石粉）、去离子水12.39%、成膜助剂0.1%、消泡剂0.1%、润湿剂0.5%、流平剂0.3%、增稠剂0.5%、防沉剂0.1%、抗霉菌剂0.01%；

所述B组份包括如下重量百分比组分的配方：B组分为科思创Bayhydur 2547（NCO含量22.5%）。

将A组分与B组分按照配比7:1混合搅拌均匀，即可得到零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆。

参照JC/T2327-2015《水性聚氨酯地坪》标准，主要检测项目及结果如图1所示。

参照GB/T23986-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物（VOC）含量的测定 气相色谱法》标准，挥发性有机物测试结果如下表所示：

序号	测试项目	指标要求	检验结果
				（1）	挥发性有机化合物含量	未检出	未检出

实施例2

本发明所公开的具体实施例和方法，其描述是示例性的而非限制性的。

一种零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆，其中A组分包括如下重量百分比组分的配方：水性树脂52.5%（A242）、分散剂0.5%、颜料22%（钛白粉）、功能填料11%（长石粉）、去离子水12.39%、成膜助剂0.1%、消泡剂0.1%、润湿剂0.5%、流平剂0.3%、增稠剂0.5%、防沉剂0.1%、抗霉菌剂0.01%；

所述B组份包括如下重量百分比组分的配方：B组分为科思创Bayhydur 2655（NCO含量20.8%）。

将A组分与B组分按照配比7:1混合搅拌均匀，即可得到零VOCs高硬度水性聚氨酯地坪面漆。

参照JC/T2327-2015《水性聚氨酯地坪》标准，主要检测项目及结果如图2所示。

参照GB/T23986-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物（VOC）含量的测定 气相色谱法》标准，挥发性有机物测试结果如下表所示：

序号	测试项目	指标要求	检验结果
				（1）	挥发性有机化合物含量	未检出	未检出

本方法不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本方法公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本方法的，或者凡是采用本方法的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本方法的保护范围。