一种底面合一聚氨酯涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种底面合一聚氨酯涂料及其制备方法 (Primer-topcoat polyurethane coating and preparation method thereof ) 是由 崔定伟 陈震生 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种底面合一聚氨酯涂料,由A组分和B组分混合而成,所述的A组分由以下按质量份数比的组分制备而成：丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂、防沉剂、颜料、填料、溶剂、所述的B组分为固化剂；所述的溶剂由二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成。特殊羟基丙烯酸树脂的引入使涂料对不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢、碳钢和镁合金等基材都具有良好的附着力,划格附着力可以达到0级。本发明的颜料是环保型防锈颜料,加入后涂料具有良好的防腐性能,其耐中性盐雾可以达到600h以上。本发明耐紫外灯老化时间可以达到2000h以上。(The invention relates to a primer-topcoat polyurethane coating which is prepared by mixing a component A and a component B, wherein the component A is prepared from the following components in parts by mass: acrylic resin, a dispersing agent, a defoaming agent, an anti-settling agent, a pigment, a filler and a solvent, wherein the component B is a curing agent; the solvent is formed by mixing xylene, butyl acetate and propylene glycol methyl ether acetate according to the mass ratio of 6:3: 1. The introduction of the special hydroxyl acrylic resin ensures that the coating has good adhesive force to base materials such as stainless steel, galvanized sheet, aluminum alloy, cold rolled steel, carbon steel, magnesium alloy and the like, and the cross-cut adhesive force can reach 0 grade. The pigment is an environment-friendly antirust pigment, and the paint has good corrosion resistance after being added, and the neutral salt spray resistance of the paint can reach more than 600 h. The ultraviolet lamp aging resistant time of the invention can reach more than 2000 h.)
技术领域
本发明涉及涂料
技术领域
，尤其涉及一种底面合一聚氨酯涂料及其制备方法。背景技术
防腐涂料的发展方向是环保、节能、高性能和功能化。目前国内现有防腐体系大多采用底漆、中间漆和面漆或底漆和面漆的复合防腐涂层体系。底漆的主要作用是底材上打好基础，并对底材有良好的附着力，同时具有防锈性能；中间漆的主要作用是增加膜厚，并提供良好的屏蔽作用，同时使涂膜平整，有利于面漆涂装；面漆主要是防止外界环境中有害的腐蚀介质对基材的影响，同时使涂膜具有良好的美观装饰性。传统的工序不仅浪费人力、物力、时间和成本，而且在使用过程中还要考虑涂层之间的兼容性。底面合一的聚氨酯涂料不但解决了兼容性还具有良好的装饰性具且有广阔的应用前景。
不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢、碳钢和镁合金，由于他们各自金属的表面能不同，涂料在其表面的附着力相对较差。常规做法是依据不同基材研制不同的涂料以满足不同底材对附着力、柔韧性、防腐等综合性能的影响。
公开号为CN 104449166 A公开了一种不锈钢、镀锌板、铝合金上通用的单组分底面合一涂料及其制备方法，他包括以下组分：环氧改性丙烯酸树脂、二甲苯、醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、氯化石蜡、硫酸钡、钛白粉、中铬黄粉、聚酰胺蜡等组成。此技术方案除了对环境不友好外还存在耐候性差需要喷涂面漆等弊端。
公开号为CN 112358799 A公开了一种底面合一聚氨酯涂料，该涂料由改性羟基丙烯酸树脂、活化硅氧烷改性纳米云母粉、超细滑石粉及超细硫酸钡等组成。此技术方案存在制作工艺复杂，防腐性能差等弊端。
因此，现有底面合一涂料普遍存在防腐性能差、涂装的底材种类有限或耐候性偏差等弊端。
发明内容
本发明提供一种底面合一聚氨酯涂料及其制备方法，本发明的底面合一聚氨酯涂料不仅对不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢、碳钢和镁合金等基材都具有良好的附着力，而且具有良好的防腐性能和优异的耐候性能。
本发明通过以下技术方案实现
通过以下两个方面可以解决上述技术问题:
一种底面合一聚氨酯涂料，由A组分和B组分混合而成，所述的A组分由以下按质量份数比的组分制备而成：
所述的B组分为固化剂；
所述的溶剂由二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成。
进一步地，所述丙烯酸树脂为羟值范围在40-80mgKOH/g之间的羟基丙烯酸树脂。
进一步地，所述消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液。
进一步地，所述防沉剂为由聚酰胺蜡和膨润土按质量比为2:1混合而成。本发明的防沉剂防尘效果和触变性均较好。
进一步地，所述颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝或磷钼酸锌中的一种与钛白粉按质量比为1:5混合而成。本发明的防腐效果较好。
进一步地，所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成
一种用于制备所述的一种底面合一聚氨酯涂料的制备方法，所述的A组分的制备方法，包括如下步骤：
在转速为300-500r/min下向反应釜中加入溶剂的50-60％、丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和防沉剂，然后搅拌均匀；
然后在转速为500-700r/min下向反应釜中加入溶剂的30-35％、颜料和填料，搅拌至均匀，然后研磨至细度≤30μm，然后加入剩余的混合溶剂调整粘度至70-90Ku，即得A组分。
使用时，将A组分和B组分按质量比为15.1～22.5：1混合而成，即得。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：特殊羟基丙烯酸树脂的引入使涂料对不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢、碳钢和镁合金等基材都具有良好的附着力，划格附着力可以达到0级。
本发明的颜料是环保型防锈颜料，加入后涂料具有良好的防腐性能，其耐中性盐雾可以达到600h以上。
本发明采用高耐候的六亚甲基二异氰酸酯基聚合物的固化剂和特殊羟基丙烯酸树脂复合使涂层具有优异的耐候性，其耐紫外灯老化时间可以达到2000h以上。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
一种底面合一聚氨酯涂料，由A组分和B组分混合而成，所述的A组分由以下按质量份数比的组分制备而成：
所述的B组分为固化剂。
所述丙烯酸树脂为羟值范围在40-80mgKOH/g之间的羟基丙烯酸树脂。
所述消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液。
所述防沉剂为由聚酰胺蜡和膨润土按质量比为2:1混合而成。
所述颜料为钛白粉和磷酸锌、三聚磷酸铝或磷钼酸锌按5:1比例混合而成。
所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯溶液或六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯溶液。
所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成。
一种用于制备所述的一种底面合一聚氨酯涂料的制备方法，所述的A组分的制备方法，包括如下步骤：
在转速为300-500r/min下向反应釜中加入溶剂的50-60％、丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和防沉剂，然后搅拌均匀；
然后在转速为500-700r/min下向反应釜中加入溶剂的30-35％、颜料和填料，搅拌至均匀，然后研磨至细度≤30μm，然后加入剩余的混合溶剂调整粘度至70-90Ku，即得A组分。
使用时，将A组分和B组分按质量比为15.1～22.5：1混合而成，即得。
实施例1
一种底面合一聚氨酯涂料，由A组分和B组分混合而成，所述的A组分由以下按质量份数比的组分制备而成：
所述的B组分为固化剂。
所述丙烯酸树脂为羟值范围在40-80mgKOH/g之间的羟基丙烯酸树脂。
所述消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液。
所述防沉剂为由聚酰胺蜡和膨润土按质量比为2:1混合而成。
所述颜料为钛白粉和磷酸锌、三聚磷酸铝或磷钼酸锌按5:1比例混合而成。
所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯溶液或六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯溶液。
所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成。
一种用于制备所述的一种底面合一聚氨酯涂料的制备方法，所述的A组分的制备方法，包括如下步骤：
在转速为300r/min下向反应釜中加入溶剂的60％、丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和防沉剂，然后搅拌均匀；
然后在转速为500r/min下向反应釜中加入溶剂的35％、颜料和填料，搅拌至均匀，然后研磨至细度≤30μm，然后加入剩余的混合溶剂调整粘度至70Ku，即得A组分。
使用时，将A组分和B组分按质量比为22.5：1混合而成，即得。
实施例2
一种底面合一聚氨酯涂料，由A组分和B组分混合而成，所述的A组分由以下按质量份数比的组分制备而成：
所述的B组分为固化剂。
所述丙烯酸树脂为羟值范围在40-80mgKOH/g之间的羟基丙烯酸树脂。
所述消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液。
所述防沉剂为由聚酰胺蜡和膨润土按质量比为2:1混合而成。
所述颜料为钛白粉和磷酸锌、三聚磷酸铝或磷钼酸锌按5:1比例混合而成。
所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯溶液或六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯溶液。
所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成。
一种用于制备所述的一种底面合一聚氨酯涂料的制备方法，所述的A组分的制备方法，包括如下步骤：
在转速为500r/min下向反应釜中加入溶剂的55％、丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和防沉剂，然后搅拌均匀；
然后在转速为700r/min下向反应釜中加入溶剂的32％、颜料和填料，搅拌至均匀，然后研磨至细度≤30μm，然后加入剩余的混合溶剂调整粘度至90Ku，即得A组分。
使用时，将A组分和B组分按质量比为15.1：1混合而成，即得。
实施例3
一种底面合一聚氨酯涂料，由A组分和B组分混合而成，所述的A组分由以下按质量份数比的组分制备而成：
所述的B组分为固化剂。
所述丙烯酸树脂为羟值范围在40-80mgKOH/g之间的羟基丙烯酸树脂。
所述消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液。
所述防沉剂为由聚酰胺蜡和膨润土按质量比为2:1混合而成。
所述颜料为钛白粉和磷酸锌、三聚磷酸铝或磷钼酸锌按5:1比例混合而成。
所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯溶液或六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯溶液。
所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯按质量比为6:3:1混合而成。
一种用于制备所述的一种底面合一聚氨酯涂料的制备方法，所述的A组分的制备方法，包括如下步骤：
在转速为400r/min下向反应釜中加入溶剂的50％、丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和防沉剂，然后搅拌均匀；
然后在转速为600r/min下向反应釜中加入溶剂的32％、颜料和填料，搅拌至均匀，然后研磨至细度≤30μm，然后加入剩余的混合溶剂调整粘度至80Ku，即得A组分。
使用时，将A组分和B组分按质量比为18.1：1混合而成，即得。
底面合一聚氨酯涂料B组分制备
将上述实施例1-3制备的聚氨酯涂层分别涂覆在不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢、碳钢和镁合金上，然后采用HG/T 2454-2014《溶剂型聚氨酯涂料》对附着力、防腐性能和耐候性能进行测试，测得的结果如下：
防腐性能测试
中性盐雾,h
不锈钢
镀锌板
铝合金
冷轧钢
碳钢
镁合金
实施例1
1000
1500
1000
800
600
1200
实施例2
900
1450
980
780
620
1000
实施例3
950
1520
1100
850
586
1220
耐候性能测试
UVA
不锈钢
镀锌板
铝合金
冷轧钢
碳钢
镁合金
实施例1
2000
2100
2000
1900
2200
2000
实施例2
2100
2000
2200
2000
2100
1900
实施例3
2000
1900
2100
2100
2000
2100
从表可知不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢和镁合金上的附着力均达到0级，说明，其在不锈钢、镀锌板、铝合金、冷轧钢和镁合金上的附着力好，在碳钢上的附着力大于18MPa，其远大于4MPa，因此其在碳钢上的附着力也较好。
防腐性能测试中，其防腐蚀的时间均较长，说明防腐蚀性能好，耐候性能测试中，耐UVA紫外线时，时间均较长，说明耐候性能均较好。
丙烯酸树脂采用长兴化学工艺股份有限公司的ETERAETERAC 7382-S-50；
固化剂采用六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯溶液或六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯溶液。Desmodur N 3390或Desmodur N 75 MPA/X
所述的填料为长石粉或硫酸钡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
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