一种喷涂于PU发泡模特的表面水性涂料及其制备工艺的制作方法

一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料及其制备工艺
【技术领域】
1.本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料及其制备工艺。


背景技术：

2.模特是服装店展示服装效果的道具，对于中高档的服装店来说，模特是必不可少的道具，其对于吸引顾客、展示服装效果、体现服装店“高大上”的档次有着及其重要的作用。传统模特道具主要有以下类型：1、木质的模特，使用木屑或者实木制作的模特；2、使用塑料或者pe树脂等注射成型的模特。这两种模特由于比较笨重，在使用的过程中不大容易移动。
3.鉴于传统模特道具存在的问题，渐渐地，一种由pu发泡塑料制成的模特应运而生，由于pu发泡塑料其密度低、强度高、成型容易，成为制作高档模特的首选。pu发泡模特是通过专用设备将聚醚多元醇、异氰酸酯、以及发泡剂和催化剂注射到摸具中，经过较短时间的交联反应成型而成；并且模特的密度可以根据发泡剂的用量来调整。
4.pu发泡模特在注射成型的过程中，需要事先在模具中涂脱模剂，这类脱模剂经过清洗后仍然会有部分残留在pu发泡模特的表面，使得pu发泡模特表面具有较低的表面张力，因此急需一种能够提高pu发泡模特表面润湿性和抗刮性的表面水性涂料。


技术实现要素：

5.本发明要解决现有pu发泡模特脱模后表面容易残留脱模剂，导致模特具有较低表面张力的技术问题，在于提供一种能够提高pu发泡模特表面润湿性和抗刮性的表面水性涂料及其制备工艺。
6.本发明是这样实现的：一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，配方包括改性聚氨酯树脂70-80％、润湿剂0.4-0.6％、消泡剂0.3-0.4％、分散剂0.5％、蜡粉1-2％、流平剂0.3-0.5％、成膜助剂3-5％、去离子水11-20％、聚氨酯增稠剂0.5-1％。
7.进一步的，所述润湿剂包括0.1-0.2％氟碳润湿剂和0.3-0.4％有机硅润湿剂。
8.进一步的，所述消泡剂为有机硅乳液。
9.进一步的，所述蜡粉为氧化聚乙烯蜡粉。
10.进一步的，所述流平剂为聚醚改性有机硅。
11.进一步的，所述成膜助剂为dpm和dpnb的混合物。
12.进一步的，所述dpm和dpnb的比例为1:1。
13.进一步的，所述聚氨酯增稠剂为聚醚改性聚氨酯增稠剂。
14.进一步的，所述聚醚改性聚氨酯增稠剂为假塑聚氨酯增稠剂和牛顿型聚氨酯增稠剂的混合物。
15.另一方面，一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料的制备工艺，按配方要求将改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在400—600r/min的转速下依次加入消泡剂、润湿剂、流平剂、
分散剂、蜡粉后，在2000—2500r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整之1200—1500r/min，加入成膜助剂、去离子水，并用聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌5—10min。
16.本发明的优点在于：
17.1、本发明的表面水性涂料采用氟碳润湿剂搭配有机硅润湿剂使得表面水性涂料具有很好的润湿性，同时搭配蜡粉使得水性涂层具有优异的抗刮性能。
18.2、本发明的表面水性涂料所采用的树脂是特殊的改性聚氨酯树脂，其主链结构中含有氨基甲酸酯键，分子间能够形成氢键，在受到外力作用时，氢键会分开，消耗破坏的动能；在外力消去时，氢键会重新回复；因此改性聚氨酯树脂具有又硬又韧的特点，同时该改性聚氨酯树脂要求的成膜助剂用量低，快干，早期抗堆叠性优异。
19.3、本发明的表面水性涂料使用氟碳润湿剂具有较低的表面张力、优异的动态表面张力能够快速铺展开来，但是其价格高；有机硅润湿剂具有优异的静态表面张力，快速铺展能力一般，但是其价格比较实惠；因此采用氟碳润湿剂和有机硅润湿剂搭配能够取得优异的性价比。
【具体实施方式】
20.基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，配方包括改性聚氨酯树脂70-80％、润湿剂0.4-0.6％、消泡剂0.3-0.4％、分散剂0.5％、蜡粉1-2％、流平剂0.3-0.5％、成膜助剂3-5％、去离子水11-20％、聚氨酯增稠剂0.5-1％。本发明的表面水性涂料所采用的树脂是特殊的改性聚氨酯树脂，其主链结构中含有氨基甲酸酯键，分子间能够形成氢键，在受到外力作用时，氢键会分开，消耗破坏的动能；在外力消去时，氢键会重新回复；因此改性聚氨酯树脂具有又硬又韧的特点，同时该改性聚氨酯树脂要求的成膜助剂用量低，快干，早期抗堆叠性优异。
22.在本发明中，所述润湿剂包括0.1-0.2％氟碳润湿剂和0.3-0.4％有机硅润湿剂。氟碳润湿剂具有较低的表面张力、优异的动态表面张力能够快速铺展开来，但是其价格高；有机硅润湿剂具有优异的静态表面张力，快速铺展能力一般，但是其价格比较实惠；因此采用氟碳润湿剂和有机硅润湿剂搭配能够取得优异的性价比。
23.在本发明中，所述消泡剂为有机硅乳液。优选为迪高消泡剂，具体型号为tego-825，其具有很好的消泡效果，同时也不容易产生油缩现象。
24.在本发明中，所述蜡粉为氧化聚乙烯蜡粉。氧化聚乙烯微蜡粉具有一定的消光能力，同时在涂膜的干燥的过程中能够迁移到表面涂膜表面，同时增大摩擦系数，提高涂膜的表面抗刮伤能力。
25.在本发明中，所述分散剂采用迪高生产的tego-752w，其是一种高分子聚合物分散剂，对微蜡粉具有很好的分散效果，使微蜡粉与乳液更加匹配，是微蜡粉不容易浮出表面，进而能够提高微蜡粉在体系中的储存稳定性。
26.在本发明中，所述流平剂为聚醚改性有机硅。优选采用tego glide 410，其是一种聚醚改性有机硅，在涂装时，能够快速平衡“贝纳德漩涡”的表面张力差，提高涂膜的平整
性。
27.在本发明中，所述成膜助剂为dpm(二丙二醇甲醚)和dpnb(二丙二醇丁醚)的混合物。dpnb具有优异的成膜效果，挥发速率较低，会降低涂膜早期硬度的提升，相对dpnb而言dpm具有较差的成膜效果，挥发速率快，对漆膜早期硬度影响较低，因此采用dpm和dpnb搭配可以帮助乳液快速聚合成膜，取得优异的成膜效果，并使得早期硬度快速提升。
28.在本发明中，dpm和dpnb的比例为1:1。
29.在本发明中，所述聚氨酯增稠剂为聚醚改性聚氨酯增稠剂。所述聚醚改性聚氨酯增稠剂为假塑聚氨酯增稠剂和牛顿型聚氨酯增稠剂的混合物。通过采用假塑聚氨酯增稠剂(型号为a-1195)和牛顿型聚氨酯增稠剂(型号为a-1112)的复配，达到增稠和流动的平衡。
30.在本发明中，还提供一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料的制备工艺，按配方要求将改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在400—600r/min的转速下依次加入消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂、蜡粉后，在2000—2500r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整之1200—1500r/min，加入成膜助剂、去离子水，并用聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌5—10min。
31.下面通过几个实验组和对比组对采用本发明制备工艺的表面水性涂料的有益效果进行进一步说明。制备完成后将表面水性涂料喷涂于pu发泡模特表面，并观测pu发泡模特表面情况。
32.实验组一
33.将75％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.1％氟碳润湿剂、0.5％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、2％蜡粉后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝1:1)和16.4％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。
34.实验组二
35.将70％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.2％氟碳润湿剂、0.4％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、2％蜡粉后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝1:1)和21.4％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。
36.实验组三
37.将80％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.1％氟碳润湿剂、0.5％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、2％蜡粉后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝1:1)和11.4％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。
38.对比组一
39.将75％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.6％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、2％蜡粉后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝
1:1)和16.4％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。对比组一和实验组一的区别是没有添加氟碳润湿剂，同时将0.1％氟碳润湿剂用等量的有机硅润湿剂替换，其余不变。
40.对比组二
41.将75％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.1％氟碳润湿剂、0.5％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、1.2％二氧化硅类消光粉后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝1:1)和16.4％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。对比组二和实验组一的区别是，将蜡粉换成二氧化硅类消光粉，二氧化硅的消光粉用量为1.2％，其他的助剂和树脂用量不变。
42.对比组三
43.将75％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.1％氟碳润湿剂、0.5％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、1.2％二氧化硅类消光粉和3％的蜡乳液后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝1:1)和14.2％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。对比组三和实验组一的区别是，将2％蜡粉换成1.2％二氧化硅类消光粉和3％的蜡乳液，去离子水调整至14.2％。
44.对比组四
45.将70％改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在500r/min的转速下依次加入0.3％消泡剂、0.3％氟碳润湿剂、0.3％有机硅润湿剂、0.3％流平剂、0.5％分散剂、2％蜡粉后，在2000r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整到1500r/min，然后混合加入4％成膜助剂(其中dpm:dpnb＝1:1)和21.4％去离子水，并用0.4％假塑聚氨酯增稠剂和0.5％牛顿型聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌10min。对比组四和实验组二的区别是增大氟碳润湿剂的用量，将氟碳润湿剂的用量提高到0.3％，有机硅润湿剂的用量降低至0.3％，其他的保持不变。
46.效果验证
47.将三个实施组和四个对比组的表面水性涂料加入涂料重量的10％的去离子水后，喷涂在模特的表面，并观测pu模特表面情况。主要比较以下项目：
48.表1喷涂的效果、附着力、抗刮擦能力(用指甲划涂膜表面)
[0049][0050]
从以上实施组及其对比组的结果可以得出，加入氟碳润湿剂可以提高油漆在模特表面的润湿铺展性，同时氟碳润湿剂的用量一般不超过0.2％，超过的话在喷涂时容易喷涂出气泡。蜡粉相对二氧化硅消光粉而言，具有更好的抗刮擦效果。蜡乳液可以提高涂膜的一定的抗刮擦效果，但是其效果比蜡粉差很多。
[0051]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

技术特征：
1.一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：配方包括2.根据权利要求1所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述润湿剂包括0.1-0.2％氟碳润湿剂和0.3-0.4％有机硅润湿剂。3.根据权利要求1所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅乳液。4.根据权利要求1所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述蜡粉为氧化聚乙烯蜡粉。5.根据权利要求1所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述流平剂为聚醚改性有机硅。6.根据权利要求1所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述成膜助剂为dpm和dpnb的混合物。7.根据权利要求6所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述dpm和dpnb的比例为1:1。8.根据权利要求1所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述聚氨酯增稠剂为聚醚改性聚氨酯增稠剂。9.根据权利要求7所述的喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料，其特征在于：所述聚醚改性聚氨酯增稠剂为假塑聚氨酯增稠剂和牛顿型聚氨酯增稠剂的混合物。10.一种喷涂于pu发泡模特的表面水性涂料的制备工艺，其特征在于：按配方要求将改性聚氨酯树脂倒入混合罐中，在400—600r/min的转速下依次加入消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂、蜡粉后，在2000—2500r/min的转速下高速分散30分钟，然后将转速调整之1200—1500r/min，加入成膜助剂、去离子水，并用聚氨酯增稠剂调整至合适的粘度后再搅拌5—10min。

技术总结
本发明提供了一种喷涂于PU发泡模特的表面水性涂料，配方包括改性聚氨酯树脂70-80％、润湿剂0.4-0.6％、消泡剂0.3-0.4％、分散剂0.5％、蜡粉1-2％、流平剂0.3-0.5％、成膜助剂3-5％、去离子水10-20％、聚氨酯增稠剂0.5-1％。本发明的优点在于：表面水性涂料采用氟碳润湿剂搭配有机硅润湿剂使得表面水性涂料具有很好的润湿性，同时搭配蜡粉使得水性涂层具有优异的抗刮性能。有优异的抗刮性能。


技术研发人员：黄威德 何保峰 陈旺皮 周建修
受保护的技术使用者：漳州台兴化工涂料有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/10/11