[发明专利]一种水性涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性涂料，属于装修涂装技术领域。

背景技术

近年来，从环境问题的观点考虑，正在进行由有机溶剂型涂料向水性涂料的转换。另外，涂料一般要求具有优良的耐水性、耐碱性、耐磨损性、耐候性等涂膜性能。

聚氨酯涂料由于具有优良的耐磨性、韧性、耐化学腐蚀性、高光泽以及出色的耐候性等特点，已经得到了广泛的应用。而随着人们环保意识的增强，水性聚氨酯涂料越来越受到重视。现有技术的水性聚氨酯，其分子链中通常带有亲水基团（例如羧基），固化后的这些亲水基团保留在图层中而使耐水性不佳。为了改善图层的耐水性，技术人员采用含有氮丙啶基的芳香类、脂类小分子交联剂来固化带有羧基的聚氨酯，但由于这些小分子交联剂不易分散于水中且与聚氨酯组分的相容性较差，使涂层的性能难以得到有效改善。

清华大学胡飞等人以甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、2,2-二羟甲基丙酸为原料合成了一系列稳定的聚氨酯乳液，研究了聚乙二醇(PEG)相对分子质量、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)含量等对聚氨酯乳液的影响，所合成的聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液进行室温固化后形成的复合漆膜显示了优良的综合性能。（水性聚氨酯涂料的合成及性能，胡飞、唐黎明、方宇，化学世界，2003(12)）

华南理工大学的瞿金清等人综述了聚氨酯水分散体涂料和水性双组分聚氨酯涂料的合成、性能、应用、改性研究新进展，讨论了副反应对双组分水性聚氨酯涂料的涂膜形成、活化期及涂膜外观等的影响，指出了水性聚氨酯涂料的发展趋势。（水性聚氨酯涂料研究进展，瞿金清、陈焕钦，高分子材料科学与工程，2003(2)）

CN101659815公开了一种使用具有生物降解性且源于生物质的材料后，耐水性、耐碱性、耐磨损性、耐候性等涂膜性能优良的水性涂料组合物。提供一种水性涂料组合物，含有：(A)含羧基水性树脂；(B)含羧基改性淀粉；和(C)具有与羧基进行固化反应的官能基的固化剂。其中所述的含羧基水性树脂选自含羧基水性丙烯酸树脂、含羧基水性聚酯树脂和含羧基水性聚氨酯树脂中的至少一种。所述的含羧基水性聚酯树脂是利用醇与酸的酯键形成反应而得到的聚酯树脂，所述含羧基水性聚酯树脂是将多元醇、多元羧酸、内酯、羟基羧酸等作为原料而得到的聚酯树脂。在本说明书中，聚酯树脂也包括所谓醇酸树脂。CN 101883802A提供了一种水基聚氨酯涂料组合物，其中示例性的水基涂料组合物包含基本上无水的基础组分和活化剂组分。所述基本上无水的基础组分至少包含亲水性多元醇，所述活化剂组分至少包含疏水性异氰酸酯。CN 101967221A提供了一种可清洁的水性聚氨酯分散体，该分散体包含以下组分的反应产物：（A）一种或多种羟基官能丙烯酸酯分散体，和（B）一种或多种CAPS-改性的多异氰酸酯。

现有水基聚氨酯涂料的耐水性不好，而为了解决耐水性的问题，采用改性的交联剂，但多数现有的改性交联剂在水中与聚氨酯的的相容性不好，如何开发一种耐水性好，相容性好的聚氨酯涂料，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种耐水性好、于固化剂相容性好的水性聚氨酯涂料。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种水性涂料组合物含有：

(A)含羧基的阴离子型水性聚氨酯；

(B)聚氨酯交联剂；和

(C)瓜儿胶。

本发明提供以下的水性涂料组合物。

1.水性涂料组合物含有：(A)含羧基的阴离子型水性聚氨酯；

(B)聚氨酯交联剂；和

(C)瓜儿胶。

2.如上述项1所述的水性涂料组合物，其中，所述阴离子型水性聚氨酯(A)的酸值为3～200mgKOH/g。

3.如上述项1所述的水性涂料组合物，其中，所述阴离子型水性聚氨酯(A)的玻璃化转变温度(Tg)为-50～+50℃。

4.如上述项1所述的水性涂料组合物，其中，所述阴离子型水性聚氨酯的羧基含量为5-8wt%。

5.如上述项1所述的水性涂料组合物，其中，所述阴离子型水性聚氨酯的合成为在PEG200和丁酮中分散DMPA，后在TDI催化下制得含羧基的阴离子型水性聚氨酯。

6.如上述项1所述的水性涂料组合物，其中，所述阴离子型水性聚氨酯的合成包括如下步骤：

（1）将PEG200、DMPA和丁酮加入装有球形冷凝管和机械搅拌三口烧瓶中，控制丁酮质量小于反应体系的10%，50℃下搅拌直至DMPA完全分散在PEG200和丁酮中；