專利名稱：一種耐候型地坪涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種耐候型地坪涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
地坪涂料是近年來進入中國的一種建材，已經(jīng)逐漸為廣大用戶認可和接受，廣泛地應用于醫(yī)院、停車場、運動場、藥廠車間等民用及工業(yè)建筑和設(shè)施。根據(jù)成膜物質(zhì)分類，地坪涂料可以分為無機類、聚氨酯類、聚脲類、丙烯酸類、環(huán)氧類等種類。其中環(huán)氧樹脂地坪使用最為廣泛，占據(jù)市場份額的50%左右。環(huán)氧樹脂材料對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強度，介電性能良好，收縮率小，尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，上世紀70年代開發(fā)出了很多的環(huán)氧樹脂產(chǎn)品，環(huán)氧樹脂類地坪材料也因此被開發(fā)出來，并且由于其另一重要組分一固化劑的多變樣性，又賦予其耐水、耐油、耐酸堿、耐鹽霧 等化學特性及優(yōu)異的抗壓性等物理特性。環(huán)氧樹脂地坪涂料是目前技術(shù)最成熟、市場份額最大的地坪涂裝材料，已成為我國地坪行業(yè)發(fā)展速度最快的材料之一。但其耐候性差，無法滿足室外地坪的使用要求，且環(huán)氧地坪屬于剛性材料，在承受利物重擊方面存在缺陷，容易出現(xiàn)劃傷、開裂、疲勞等損害?；诖耍袌錾现饾u出現(xiàn)甲基丙烯酸甲酯(MMA)地坪涂料，拉伸強度可達14.0MPa,斷裂伸長率達135%，紫外加速老化時間達2500h，由于其較高的拉伸強度、良好的斷裂伸長率以及優(yōu)異的耐候性，己逐步得到大規(guī)模的應用。隨著使用范圍的深入，特別是高寒、強日照地區(qū)的客戶對MMA地坪涂料在拉伸強度、柔韌性和耐候性方面提出了更高的要求。近年來，隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，許多國家相繼頒布了限制揮發(fā)性有機溶劑的環(huán)保法規(guī)，涂料的水性化、無溶劑化和高固體分化已成為涂料發(fā)展的必然趨勢。我國工業(yè)地坪涂料目前基本上是溶劑型和無溶劑型環(huán)氧地坪涂料，溶劑型環(huán)氧地坪涂料含有較多的有機溶劑，這些有機溶劑在涂料的生產(chǎn)和施工階段排入大氣，污染環(huán)境，同時危害人類健康；無溶劑型環(huán)氧地坪涂料含有少量的活性稀釋劑，常用的活性稀釋劑為丁基環(huán)氧丙基醚(有一定毒性)，采用自流平施工方法，涂膜厚度為I 5mm，成本較高且含有少量的揮發(fā)性有機溶劑。中國專利CN102260446A公開了一種水性單組分聚氨酯地坪涂料及其制備方法。所述涂料由成膜物質(zhì)、顏料、成膜助劑、助溶劑、涂料助劑和水組成，其中涂料助劑主要由分散劑、消泡劑、增稠劑、PH調(diào)節(jié)劑、防霉劑、防腐劑組成，所述成膜物質(zhì)選聚氨酯-聚丙烯酸復合乳液，其聚合重量配比為(1-3): I。該涂料解決了水性涂料干燥慢、硬度差、耐磨性能差的問題，然而，該專利沒有提及對于地坪涂料而言相對重要的耐候性、耐老化性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種耐候型樹脂地坪涂料，其具備較高的化學和物理特性，能夠滿足耐化學品腐蝕、抗壓、耐磨等涂裝要求，同時還具備很高的耐候性，能夠滿足室內(nèi)外各種場合的使用需求。本發(fā)明還提供了該地坪涂料的制備方法。在本發(fā)明的第一方面，提供了一種耐候型地坪涂料。本發(fā)明涉及的耐候型地坪涂料，采用包括聚氨酯鏈段和聚丙烯酸酯鏈段的聚氨酯丙烯酸酯樹脂(通常為聚氨酯接枝改性丙烯酸樹脂)作為體系主要成膜物質(zhì)，改性后的樹月旨，由于分子結(jié)構(gòu)的特性，使其兼具聚氨酯樹脂的柔韌性、耐磨性和丙烯酸樹脂的耐候性、耐冷熱沖擊性和耐化學品性；同時使用過氧化二苯甲酰(BPO)和二叔丁基過氧化物(DTBP)的共性引發(fā)劑體系，做到反應速率高度可控，避免由于反應速率過快或過慢導致的聚合不完全等缺陷，使涂膜的拉伸強度、斷裂伸長率、耐候性、耐冷熱性等技術(shù)指標顯著提高。本發(fā)明具體方案如下:一種涂料組合物，尤其耐候型地坪涂料，該涂料由A、B兩個組分構(gòu)成，各組分包括以下重量百分比的成份:A 組分聚氨酯丙烯酸酯樹脂 1% 30%，優(yōu)選3% 27%，更優(yōu)選5% 25%，進一步優(yōu)選7% 23%，仍然優(yōu)選10% 20%，例如13 17% ；硬單體 25% 50%，優(yōu)選28% 45%，更優(yōu)選30% 40%，進一步優(yōu)選32% 38% ；軟單體 2% 40%，優(yōu)選4% 36%，更優(yōu)選6% 32%，進一步優(yōu)選8% 30%，仍然優(yōu)選12% 26% ；光敏劑 0.1% 5%，優(yōu)選1% 4%，更優(yōu)選1.5% 3.5% ；
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促進劑 0%或0.1% 2%，優(yōu)選0.5% 1.5%,更優(yōu)選0.8% 1.3% ；流平劑0.1% 2%，優(yōu)選 0.5% 1.5% ；消泡劑0.1% 2% ;優(yōu)選 0.5% 1.5% ；其中A組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體、光敏劑、促進劑、流平劑、消泡劑的重量百分比是以A組分的總重量為基準計；B 組分聚氨酯丙烯酸酯樹脂 1% 25%，優(yōu)選3% 22%，更優(yōu)選5% 20%，進一步優(yōu)選7% 18%，仍然優(yōu)選10% 16% ；硬單體 5% 40%，優(yōu)選7% 36%，更優(yōu)選9% 32%，進一步優(yōu)選12% 30%，仍然優(yōu)選14% 26% ；軟單體 2% 30%，優(yōu)選4% 26%，更優(yōu)選6% 24%，進一步優(yōu)選8% 22%，仍然優(yōu)選12% 20% ；耐磨填料 2% 30%，優(yōu)選4% 26%，更優(yōu)選6% 24%，進一步優(yōu)選8% 22%，仍然優(yōu)選12% 20% ；共性引發(fā)劑 0.1% 5% ;優(yōu)選0.5% 4%，更優(yōu)選1% 3.5%，進一步優(yōu)選1.5% 3% ；其中B組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體、耐磨填料、共性引發(fā)劑的重量百分比是以B組分的總重量為基準計；使用前將A組分與B組分按重量比為1:0.8 1.5，1:0.擴1.2，進一步優(yōu)選為1:1"!: 1.15的質(zhì)量配比混合。作為優(yōu)選，所述聚氨酯丙烯酸酯(PUA)樹脂主要是由聚氨酯(PU)鏈段和聚丙烯酸(PA)鏈段組成或包括聚氨酯(PU)鏈段和聚丙烯酸(PA)鏈段。它的合成方法包括:1)由多異氰酸酯(例如二異氰酸酯如MDI或TDI)，聚酯二醇和/或聚醚二醇，和(甲基)丙烯酸羥烷基酯(例如(甲基)丙烯酸羥丙基酯或(甲基)丙烯酸羥乙基酯)反應形成含烯屬雙鍵的聚氨酯大單體或聚氨酯預聚物或低聚物(作為聚氨酯(PU)鏈段)，然后與丙烯酸酯類單體進行自由基聚合反應，形成包括聚氨酯(PU)鏈段和聚丙烯酸(PA)鏈段的聚氨酯丙烯酸酯樹脂；或2)由多異氰酸酯(例如二異氰酸酯如MDI或TDI)，聚酯二醇和/或聚醚二醇，和任選的擴鏈劑進行反應，合成NCO封端的聚氨酯預聚物，然后與含羥基的聚丙烯酸酯進行偶合反應，形成包括聚氨酯(PU)鏈段和聚丙烯酸(PA)鏈段的聚氨酯丙烯酸酯樹脂。作為優(yōu)選，所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺中的一種或兩種或多種，優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯。作為優(yōu)選，所述軟單體為丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸異辛酯中的一種或兩種或多種，優(yōu)選的是，A組分中軟單體為丙烯酸丁酯1°/Γ20% (優(yōu)選3°/Γ 7%，更優(yōu)選5°/Γ 5%，進一步優(yōu)選7% 12%)(相對于A組分的重量百分比)，和/或丙烯酸乙酯1°/Γ20% (優(yōu)選3°/Γ 7%，更優(yōu)選59Γ15%，進一步優(yōu)選7% 12%)(相對于A組分的重量百分比)；和/或B組分中軟單體為丙烯酸丁酯1°/Γ15% (優(yōu)選3°/Γ 2%，更優(yōu)選5°/Γ Ο%，進一步優(yōu)選6°Γ9%)(相對于B組分的重量百分比)，和/或丙烯酸乙酯1°/Γ15% (優(yōu)選3°/Γ 2%，更優(yōu)選5°/Γ Ο%，進一步優(yōu)選6°/Γ9%)(相對于B組分的重量百分比)。作為優(yōu)選，所述光敏劑為芳香族酮類或安息香醚類光敏劑。作為優(yōu)選，所述促進劑為含氮的有機化合物，更優(yōu)選同時含氮和含硫的有機化合物如苯并噻唑類促進劑。例如，可使用DM型促進劑(無錫雅盛貿(mào)易有限公司，2，2’- 二硫代二苯并噻唑)，TY型促進劑(杭州東方科技)，219型促進劑(德國拜耳)。還可以使用乙撐硫脲(ΝΑ-22)，芐基二甲胺，正丁醛-苯胺縮合物，或四甲基硫脲。作為優(yōu)選，所述消泡劑為有機硅系消泡劑或氟改性硅氧烷類消泡劑。作為優(yōu)選，所述流平劑為丙烯酸酯類流平劑或有機硅改性丙烯酸酯類流平劑。作為優(yōu)選,所述涂料組分B中還包括相對于B組分總重量的0.1^5% (優(yōu)選0.5^4%,更優(yōu)選1.(Γ3%)穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑優(yōu)選為鉛有機酸皂、鋇有機酸皂、鎘有機酸皂、鈣有機酸皂、鎂有機酸阜中的一種或兩種或多種。作為優(yōu)選，B組分還進一步包括相對于B組分總重量的0.Γ5% (優(yōu)選0.5 4%，更優(yōu)選1.(Γ3%)石蠟。作為優(yōu)選，所述共性引發(fā)劑為過氧化苯甲酸叔丁酯(ΤΒΡΒ)、叔丁基過氧化氫(ΤΒΗΡ)、過氧化二苯甲酰(ΒΡ0)、二叔丁基過氧化物(DTBP)、偶氮二異丁腈(ΑΙΒΝ)、偶氮二異庚腈(ABVN)中的一種或兩種或多種。更優(yōu)選，所述共性引發(fā)劑包括過氧化二苯甲酰和二叔丁基過氧化物，二者的重量比為1:0.5 1.5，優(yōu)選1:0.8 1.2，更優(yōu)選1:0.9^1.1。作為優(yōu)選，所述耐磨填料包括相對于B組分總重量的f 15%耐磨顆粒填料和/或Γ15%耐磨纖維填料；所述耐磨顆粒填料優(yōu)選為重晶石粉、硅微粉、石英粉、滑石粉、云母粉中的一種或兩種或多種；所述耐磨纖維填料優(yōu)選為碳纖維 或玻璃纖維。本發(fā)明的第二個方面，提供上述耐候型地坪涂料的制備方法，該方法包括以下步驟:(I)A組分的制備方法:a)將配方量的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體投入分散罐中，高速分散均勻；b)加入配方量的消泡劑和流平劑，高速分散均勻；c)再加入配方量的光敏劑和任選的促進劑混合均勻；d)將步驟c)得到混合物過濾除雜包裝；(2) B組分的制備方法:a)將配方量的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體投入分散罐中，高速分散均勻；b)投入配方量的耐磨填料，用砂磨機研磨至細度彡45 μ m,優(yōu)選為彡40 μ m,進一步優(yōu)選為彡35μπι ；c)最后加入配方量的耐磨纖維填料、穩(wěn)定劑和共性引發(fā)劑，高速分散均勻后包裝；(3)使用前將A組分與B組分按照1:0.8 1.5，優(yōu)選1:0.9 1.2，進一步優(yōu)選為I:廣1.15的質(zhì)量配比混合均勻。 在所述方法中加入的各組分成分的重量百分比為:A 組分聚氨酯丙烯酸酯樹脂 1% 30%，優(yōu)選3% 27%，更優(yōu)選5% 25%，進一步優(yōu)選7% 23%，仍然優(yōu)選10% 20% ；硬單體 25% 50%，優(yōu)選28% 45%，更優(yōu)選30% 40%，進一步優(yōu)選32% 38% ；軟單體 2% 40%，優(yōu)選4% 36%，更優(yōu)選6% 32%，進一步優(yōu)選8% 30%，仍然優(yōu)選12% 26% ；光敏劑 0.1% 5%，優(yōu)選1% 4%，更優(yōu)選1.5% 3.5% ； 促進劑 0%或0.1% 2%，優(yōu)選0.5% 1.5%,更優(yōu)選0.8% 1.3% ；流平劑0.1% 2%，優(yōu)選 0.5% 1.5% ；消泡劑0.1% 2% ;優(yōu)選 0.5% 1.5% ；其中A組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體、光敏劑、促進劑、流平劑、消泡劑的重量百分比是以A組分的總重量為基準計；B 組分聚氨酯丙烯酸酯樹脂 1% 25%，優(yōu)選3% 22%，更優(yōu)選5% 20%，進一步優(yōu)選7% 18%，仍然優(yōu)選10% 16% ；硬單體5% 40%，優(yōu)選7% 36%，更優(yōu)選9% 32%，進一步優(yōu)選12% 30%，仍然優(yōu)選14% 26% ；軟單體2% 30%，優(yōu)選4% 26%，更優(yōu)選6% 24%，進一步優(yōu)選8% 22%，仍然優(yōu)選12% 20% ；耐磨填料2% 30%，優(yōu)選4% 26%，更優(yōu)選6% 24%，進一步優(yōu)選8% 22%，仍然優(yōu)選12% 20% ；共性引發(fā)劑0.1% 5% ;優(yōu)選0.5% 4%，更優(yōu)選1% 3.5%，進一步優(yōu)選1.5% 3% ；其中B組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體、耐磨填料、共性引發(fā)劑的重量百分比是以B組分的總重量為基準計。作為優(yōu)選，在組分B制備的步驟c)中進一步加入相對于組分B總重量的0.1 5%(優(yōu)選0.5 4%，更優(yōu)選1.0 3%)石蠟、0.1 5%(優(yōu)選0.5 4%，更優(yōu)選1.0 3%)穩(wěn)定劑。在本申請中“任選的”表示有或沒有。本發(fā)明涉及的地坪涂料可以應用在制藥、食品、醫(yī)院、紡織、化工、電子等行業(yè)的生產(chǎn)廠房、辦公樓、倉庫、實驗室的地坪涂裝，特別適用于一樓地面、地下室、地下停車場和其它較為潮濕的環(huán)境或應用在停車場、運動場的室外環(huán)境，也可以應用在室外耐候、耐磨以及荷載要求的地坪涂裝。本發(fā)明所述的耐候型地坪涂料質(zhì)量合格，主要性能指標滿足中華人民共和國國家標準GB/T22374-2008《地坪涂裝材料》。本發(fā)明具有以下有益效果:(I)本發(fā)明涉及的耐候型地坪涂料，采用聚氨酯接枝改性丙烯酸樹脂作為體系主要成膜物質(zhì)。經(jīng)改性后的樹脂，由于分子結(jié)構(gòu)的特性，使其兼具聚氨酯樹脂的柔韌性、耐磨性和丙烯酸樹脂的耐候性、耐冷熱沖擊性和耐化學品性；同時，尤其優(yōu)選地，配套使用BPO(過氧化二苯甲酰)、DTBP (二叔丁基過氧化物)的共性引發(fā)劑體系，其中利用了 BPO作為引發(fā)劑時使得所得樹脂的分子質(zhì)量分布變得較窄和DTBP作為引發(fā)劑時在中高溫下半衰期較長的優(yōu)點，以保證單體聚合的轉(zhuǎn)化率和轉(zhuǎn)化效果，做到反應速率高度可控，避免由于反應速率過快或過慢導致的聚合不完全等缺陷，使涂膜的拉伸強度、斷裂伸長率、耐候性、耐冷熱性等技術(shù)指標顯著提高。其中拉伸強度達18.0MPa ;斷裂伸長率達220% ;在紫外線加速老化4000h條件下，其拉伸強度 和斷裂伸長率保持率不低于90% ;低溫彎折性在< _35°C條件下，無裂紋；耐加熱老化在80°C，IOOOh條件下，其拉伸強度和斷裂伸長率保持率不低于95% ；(2)由于本發(fā)明合成的聚氨酯改性丙烯酸樹脂具有粘度低(400mPa.s 500mPa.S)、可使MMA樹脂地坪涂料固體含量> 98%，基本無溶劑量釋放，屬于環(huán)保型涂料。(3)本發(fā)明涉及的耐候型地坪涂料能夠適用于不同場合的需要，尤其可適用于高寒、強日照環(huán)境，且操作簡單、施工方便。
具體實施例方式為了進一步了解本發(fā)明，以下對本發(fā)明的各個方面進行詳述，如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及涂料皆可應用于本發(fā)明方法中。本發(fā)明提供了一種耐候型地坪涂料，該涂料由A、B兩個組分構(gòu)成，各組分包括以下重量百分比的成份:A組分:聚氨酯丙烯酸酯樹脂1% 35%，硬單體25% 55%，軟單體2% 40%，光敏劑0.1% 5%，促進劑0.1% 2%，流平劑0.1% 2%，消泡劑0.1% 2%，以上所有%以A組分的總重量為基準計；B組分:聚氨酯丙烯酸酯樹脂1% 25%，硬單體5% 40%，軟單體2% 30%，耐磨填料1% 35%，共性引發(fā)劑0.1% 5%，以上所有％以B組分的總重量為基準計；使用前將A組分與B組分按照1:0.8 1.5，優(yōu)選1:0.9 1.2，進一步優(yōu)選為1:Γ .15的質(zhì)量配比混合均勻。聚氨酯丙 烯酸酯(PUA)樹脂為本發(fā)明的耐候型地坪涂料的基料。雖然聚氨酯和聚丙烯酸酯作為涂料基料都尚有一些不盡人意之處，如聚丙烯酸酯的堅韌性、耐磨性、耐磨性不夠好，而單一的聚氨酯在穩(wěn)定性、自增稠性、光澤性方面不夠好。而聚氨酯丙烯酸樹脂卻能夠很好的兼有兩種物質(zhì)的各自優(yōu)點，同時具有聚氨酯樹脂耐磨、耐化學腐蝕、柔韌性好、粘結(jié)強度大和聚丙烯酸酯樹脂耐老化、耐候性和耐水性好、機械強度高、成本低的優(yōu)點。聚氨酯丙烯酸酯樹脂(PUA, polyurethane acrylate)例如是用二異氰酸酯(MDI或TDI)、長鏈二醇(例如聚酯二醇和/或聚醚二醇)和丙烯酸羥烷基酯進行反應形成含烯屬不飽和鍵的聚氨酯，然后與(甲基)丙烯酸酯單體進一步進行自由基反應(一般為接枝反應)或與含羥基的聚(甲基)丙烯酸酯預聚物進行偶合反應，最終形成包括包括聚氨酯鏈段和聚丙烯酸酯鏈段的聚氨酯丙烯酸酯樹脂。由于原料有多種結(jié)構(gòu)可選擇，通過分子設(shè)計可以合成設(shè)定性能的低聚物。本發(fā)明所用聚氨酯丙烯酸酯(PUA)可以由市售得到。目前市售的聚氨酯丙烯酸酯的合成具有多種途徑，大致有以下幾種方法:1、合成帶有烯屬雙鍵的不飽和氨基甲酸酯大單體和丙烯酸酯單體共聚；2、合成帶有雙鍵的聚氨酯(PU)聚合物大分子，以此為種子乳液與丙烯酸酯聚合；3、封端PU乳液與含羥基的PA乳液聚合。本發(fā)明優(yōu)選先用聚氨酯(PU)樹脂作種子復合聚合成帶雙鍵的PU大分子結(jié)構(gòu)，再與丙烯酸類單體共聚的方法制成的聚氨酯丙烯酸酯。作為市售產(chǎn)品，例如可列舉出廣州市鉆碩化工科技有限公司生產(chǎn)的ZS-2601PUA樹脂、巴斯夫化學生產(chǎn)的6207PUA樹脂、臺灣長興化學生產(chǎn)的PS9027PUA 樹脂等。所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂的分子量根據(jù)所需粘度而確定。較佳地數(shù)均分子量不低于5000，過低可能成膜性能以及粘度無法達到所需要求；其分子量的上限沒有特別限定，可以由助劑調(diào)節(jié)達到所需粘度即可。例如聚氨酯丙烯酸酯樹脂的數(shù)均分子量為500(Γ20萬，優(yōu)選500010萬，更優(yōu)選I萬飛萬，例如2萬，3萬，4萬。因為聚氣酷丙稀Ife酷樹脂中含有不飽和雙鍵，所以樹脂加入量越多，參與固化反應的不飽和雙鍵就越多，樹脂的反應活性就越高，達到完全固化的時間就越短。但是，并不是樹脂量越多涂膜的性能就越好，樹脂量過多會使得固化速度太快而影響實際使用，并且涂膜的物理力學性能也降低，所以樹脂的加入量應該適當。硬單體是指單體的均聚物玻璃化溫度較高者，通過添加量的變化，能有效調(diào)整涂層體系的Tg，提高涂層的抗壓強度、耐磨性、硬度等指標。硬單體可以為丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺中的一種或兩種或多種。本發(fā)明優(yōu)選使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)。軟單體是指單體的均聚物玻璃化溫度較低者。當參與樹脂共聚時賦予樹脂一定的柔韌性和延伸性。本發(fā)明軟單體可以為丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸異辛酯中的一種或兩種或多種。作為優(yōu)選，所述軟單體選用丙烯酸丁酯(BA)和/或丙烯酸乙酯(EA)0丙烯酸丁酯(BA)作為軟單體，通過添加量的變化，能有效平衡涂層體系的Tg，提高涂層的粘結(jié)強度、剝離強度等指標。丙烯酸乙酯(EA)作為軟單體，通過添加量的變化，能有效平衡涂層體系的Tg，提高涂層的斷裂伸長率指標。軟硬單體的加入比例直接影響了涂膜的拉伸強度與斷裂伸長率。優(yōu)選的是，在A組分中加入基于A組分總重量的19Γ20%丙烯酸丁酯(BA)和/或1% 20%丙烯酸乙酯(EA);和/或在B組分中加入基于B組分總重量的1% 15%丙烯酸丁酯(BA)和/或1% 15%丙烯酸乙酯(EA)。為保證涂料的流動性和涂裝性，制備涂料時，常根據(jù)用途需要，添加消泡劑、流平齊U、光敏劑等本領(lǐng)域常用的添加劑中的一種或兩種或多種。光敏劑能加速光聚合或高分子材料光降解、光交聯(lián)作用。在光化學反應中，它們只吸收光子并將能量傳遞給那些不能吸收光子的分子，促其發(fā)生化學反應，而本身則不參與化學反應，恢復到原先的狀態(tài)。本發(fā)明中光敏劑為芳香族酮類或安息香醚類。在A組分中加入光敏劑，其用量重量百分比為0.1% 5%。促進劑，作為能夠提高反應速率的一種用量較少的物質(zhì)，通過添加量的控制，能夠有效調(diào)整體系的反應時間，滿足不同施工條件下的使用要求。本發(fā)明中促進劑為含氮的有機化合物，更優(yōu)選是同時含氮和含硫的有機化合物例如苯并噻唑類。優(yōu)選的是，促進劑可選用DM型促進劑、TY型促進劑或拜耳219型促進劑中的一種或兩種或多種。在A組分中加入促進劑，其用量重量百分比為0.1% 2%。涂料的制備過程中需要使用各種高速混合機，涂裝時使用噴涂、淋涂等方式方法，在這些過程中，都會使涂料產(chǎn)生泡沫。泡沫中的空氣不僅會阻礙顏填料的分散，也使設(shè)備的利用率不足而影響產(chǎn)量，施工中產(chǎn)生的氣泡會造成漆膜表面缺陷，既有損外觀，又影響漆膜的防腐性和耐候性。因此為防止在使用過程中產(chǎn)生泡沫，涂料中需加入消泡劑。消泡劑應具有以下特性:1、消泡劑的表面張力要小于需消泡液體自身的表面張力；2、在需要消泡的液體中的溶解度要盡量??；3、要有良好的分散性；4、不能與所要消泡的液體起反應，不能影響涂料中顏料的內(nèi)聚力及乳液的穩(wěn)定性；5、要有較強的擴散力；6、不能影響成品乳膠漆的性能；7、不能有不良氣味。本發(fā)明中消泡劑優(yōu)選為有機硅系消泡劑或氟改性消泡劑，其化學性質(zhì)穩(wěn)定，消泡作用強，用量少。優(yōu)選的`是，消泡劑可選用迪高TEG0AireX900消泡劑、EFKA2721消泡劑中的一種或兩種。在A組分中加入消泡劑，其用量重量百分比為0.1% 2%。流平劑可有效降低表面張力，促進流平，并明顯改善抗劃傷性，使涂層保持良好外觀。本發(fā)明中流平劑為丙烯酸酯類流平劑或有機硅改性丙烯酸酯類流平劑。優(yōu)選的是，流平劑可選用EFKA3277流平劑、TEG01484流平劑中的一種或兩種。在A組分中加入流平劑，其用量重量百分比為0.1% 2%。在涂料B組分中還可以加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑可以減慢反應，保持化學平衡，降低表面張力，防止光、熱分解或氧化分解等作用，進而滿足不同的施工要求。本發(fā)明中穩(wěn)定劑為鉛有機酸皂、鋇有機酸皂、鎘有機酸皂、鈣有機酸皂、鎂有機酸皂中的一種或兩種或多種。在B組分中加入穩(wěn)定劑，其用量重量百分比可以為0.1% 5%。引發(fā)劑是能引發(fā)單體進行聚合反應的物質(zhì)。不飽和單體聚合活性中心有自由基型、陰離子型、陽離子型和配位化合物等，目前工業(yè)中應用最多的是自由基型，它表現(xiàn)出獨特的化學活性，在熱或光的作用下發(fā)生共價鍵均裂而生成兩個自由基，能夠引發(fā)聚合反應。本發(fā)明中引發(fā)劑為TBPB、TBHP、BPO、DTBP、AIBN、ABVN中的一種或兩種或多種。引發(fā)劑引發(fā)自由基聚合固化涂料的固化反應實質(zhì)上是由引發(fā)劑受促進劑激發(fā)后生成的自由基快速引發(fā)活性預聚體和活性稀釋劑的自由基聚合反應，最終生成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)膜，所以引發(fā)劑體系直接影響固化速度的快慢。本發(fā)明優(yōu)選使用使用BPO、DTBP的共性引發(fā)劑體系，可以做到反應速率高度可控，避免由于反應速率過快或過慢導致的聚合不完全等缺陷，使涂膜的拉伸強度、斷裂伸長率、耐候性、耐冷熱性等技術(shù)指標顯著提高。引發(fā)劑的用量會影響涂料的固化時間，用量增大，能夠產(chǎn)生更多的自由基，促使體系固化時間縮短，固化速度增快。而當引發(fā)劑太少，產(chǎn)生的自由基也少，致使引發(fā)速率很低而造成整個自由基聚合速率也低，再加上反應前期的誘導效應和阻聚情況的影響使得體系不能完全固化。因此，引發(fā)劑的用量重量百分比為0.1% 5%。共性引發(fā)劑可以選用美國氰特公司的KC-04、KC-05或KC-06型共性引發(fā)劑。為增加地坪涂料的耐磨性，加入耐磨填料。所述耐磨填料包括耐磨顆粒填料和/或耐磨纖維填料。耐磨顆粒填料能有效提高涂層的耐磨性指標，且具有低成本的優(yōu)勢，本發(fā)明中耐磨顆粒填料為重晶石粉、硅微粉、石英粉、滑石粉、云母粉中的一種或兩種或多種?；劭商岣咄苛系膽腋⌒?，云母粉可提高地坪的耐候性、降低滲透性、提高耐化學品能力等，可根據(jù)需要，選擇適合的配合和用量。優(yōu)選的是，加入耐磨顆粒填料的重量百分含量為19Γ15%。在加入耐磨顆粒填料前，可根據(jù)需要將填料研磨至所需需度，例如< 45 4!11,優(yōu)選< 40 μ m,或< 35 μ m。耐磨纖維填料能有效提高涂層的耐磨性指標，本發(fā)明中耐磨纖維填料可選用為碳纖維或玻璃纖維。優(yōu)選的是，加入耐磨纖維填料的重量百分含量為19Γ15%。本發(fā)明的B組分中還可以加入石蠟，優(yōu)選的是加入石蠟的重量百分比0.1% 5%。根據(jù)用途需要，本發(fā)明的涂料助劑還可以包括顏料。顏料根據(jù)需要可以是有機類 或無機類顏料，例如鈦白、酞菁、鉻黃、耐曬黃、氧化鐵紅、氧化鐵黑、炭黑等中的一種或一種以上的混合物。本發(fā)明還提供一種耐候型地坪涂料的制備方法，包括以下步驟:(I)A組分的制備方法:a)將配方量的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體投入分散罐中，高速分散均勻；b)加入配方量的消泡劑和流平劑，高速分散均勻；c)再加入配方量的光敏劑和促進劑混合均勻；d)將步驟c)得到混合物過濾除雜包裝；(2) B組分的制備方法:a)將配方量的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體投入分散罐中，高速分散均勻；b)投入配方量的耐磨填料，用砂磨機研磨至細度彡45μπι，優(yōu)選彡40μπι或^ 35 μ m ；c)最后加入配方量的耐磨纖維填料、穩(wěn)定劑和共性引發(fā)劑，高速分散均勻后包裝；(3)使用前將A組分與B組分按照1:廣1.3(優(yōu)選1:0.擴1.2，進一步優(yōu)選為I: Tl.15)的質(zhì)量配比混合均勻。所述方法中所加入的各組分成分的重量百分比為:
A組分:聚氨酯丙烯酸酯樹脂1% 35%，硬單體25% 55%，軟單體2% 40%，光敏劑0.1% 5%，促進劑0.1% 2%，流平劑0.1% 2%，消泡劑0.1% 2%，以上所有%以A組分的總重量為基準計；B組分:聚氨酯丙烯酸酯樹脂1% 25%，硬單體5% 40%，軟單體2% 30%，耐磨填料1% 35%，共性引發(fā)劑0.1% 5%，以上所有％以B組分的總重量為基準計。由以上組分及步驟制成的地坪涂料可以按照以下步驟進行施工:確認混凝土地面平整度，清除表面浮灰、松動物和明顯凸塊、油跡，建議用無塵噴砂機處理。作好清場工作。施工期間，確?，F(xiàn)場無人走動。對必須走人的地方預留通道。安排地面施工順序。徹底清潔地面，確保地面無油污，口香糖等雜物，必要時用溶劑徹底清洗待干燥后施工。產(chǎn)品直接根據(jù)施工人員的習慣，可加入5-20%的水稀釋后直接進行施工。施工工藝簡單，對施工人員也沒有特殊要求，一般油漆工即可。本發(fā)明提供的耐候型地坪涂料，以硬單體、軟單體和PUA樹脂為成膜基料，添加多種助劑制備而成，基本上不需要稀釋劑，固含量> 98%。但也可根據(jù)需要加入稀釋劑。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照國家標準測定。若沒有相應的國家標準，則按照通用的國際標準、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。實施例1:A組分的制備方法:a)稱取廣州市鉆碩化工科技有限公司的ZS-2601PUA樹脂280kg、山東凱旋化工廠的MMA單體410kg、山東凱旋化工廠的EA單體180kg、山東凱旋化工廠的BA單體120kg，高速分散均勻；b)稱取Tego的900消泡劑2kg、EFKA的3277流平劑2kg，高速分散均勻；c)稱取蛘埠抒陽光固化材料廠的Bh-a型光敏劑4kg、無錫雅盛貿(mào)易有限公司的DM型促進劑2kg，高速分散均勻；d)將c)得到的混合物進行過濾除雜包裝。B組分的制備方法:a)稱取廣州市鉆碩化工科技有限公司的ZS-2601PUA樹脂220kg、山東凱旋化工廠的MMA單體340kg、山東凱旋化工廠的EA單體110kg、山東凱旋化工廠的BA單體100kg，高速分散均勻；b)秤取廣州華能石英粉廠600目石英粉耐磨填料140kg，用砂磨機研磨至細度^ 45 μ m ；c)秤取上海君江科技有限公司3mm耐磨玻璃纖維填料80kg、濟南京兆豐商貿(mào)有限公司54度石蠟2kg、上海長風有限公司鎂 金屬皂鹽穩(wěn)定劑3kg、美國氰特公司KC-04型共性引發(fā)劑5kg,高速分散均勻后包裝。將A組分與B組分按質(zhì)量配比為1:1混合使用。
實施例2:A組分的制備方法:a)稱取臺灣長興化學的PS9027PUA樹脂265kg、美國拜耳的MMA單體425kg、美國拜耳的EA單體190kg、美國拜耳的BA單體IlOkg,高速分散均勻；b)稱取EFKA的2721消泡劑2kg、EFKA的3777流平劑2kg，高速分散均勻；c)稱取美國氰特的GC-58型光敏劑4kg、杭州東方科技的TY型促進劑2kg，高速分散均勻；d)將c)得到的混合物進 行過濾除雜包裝。B組分的制備方法:a)稱取臺灣長興化學的PS9027PUA樹脂210kg、美國拜耳的MMA單體355kg、美國拜耳的EA單體105kg、美國拜耳的BA單體105kg,高速分散均勻；b)秤取湖南振興石英粉廠800目石英粉耐磨填料135kg，用砂磨機研磨至細度^ 45 μ m ；c)秤取武漢聯(lián)城科技有限公司3mm耐磨碳纖維填料80kg、上海華強科技有限公司54度石蠟2kg、上海長風有限公司鉛金屬皂鹽穩(wěn)定劑3kg、美國氰特公司KC-05型共性引發(fā)劑5kg,高速分散均勻后包裝。將A組分與B組分按質(zhì)量配比為1:1混合使用。實施例3:A組分的制備方法:a)稱取巴斯夫化學的6207PUA樹脂240kg、美國亨斯曼的MMA單體440kg、美國亨斯曼的EA單體185kg、美國亨斯曼的BA單體125kg，高速分散均勻；b)稱取EFKA的2721消泡劑2kg、Tego的1484流平劑2kg，高速分散均勻；c)稱取德國拜耳的127型光敏劑4kg、德國拜耳的219型促進劑2kg，高速分散均勻；d)將c)得到的混合物進行過濾除雜包裝。B組分的制備方法:a)稱取巴斯夫化學的6207PUA樹脂225kg、美國亨斯曼的MMA單體325kg、美國亨斯曼的EA單體120kg、美國亨斯曼的BA單體110kg，高速分散均勻；b)秤取武漢豪鋒石英粉廠500目石英粉耐磨填料130kg，用砂磨機研磨至細度^ 45 μ m ；c)秤取廣州強興公司3mm耐磨玻璃纖維填料80kg、廣州亨斯特公司54度石臘2kg、上海長風有限公司鎘金屬皂鹽穩(wěn)定劑3kg、美國氰特公司KC-06型共性引發(fā)劑5kg，高速分散均勻后包裝。將A組分與B組分按質(zhì)量配比為1:1混合使用。對比例:使用產(chǎn)品名稱:MMA樹脂地坪涂料、牌號:FMK810的材料；生產(chǎn)廠家:武漢弗美克建材有限公司。將實施例1-3制備的耐候型地坪涂料進行檢測，并與武漢弗美克建材有限公司的MMA地坪涂料進行對比檢測，數(shù)據(jù)如表I所示:
表I耐候型地坪涂料主要性能測試結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種耐候型地坪涂料，其特征在于:該涂料由A、B兩個組分構(gòu)成，各組分包括以下重量百分比的成份: A組分 聚氨酯丙烯酸酯樹脂 1% 30%， 硬單體25% 50%， 軟單體2% 40%， 光敏劑0.1% 5%， 促進劑0%或0.1% 2%， 流平劑0.1% 2%， 消泡劑0.1% 2% ； 其中A組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體、光敏劑、促進劑、流平劑、消泡劑的重量百分比是以A 組分的總重量為基準計； B組分 聚氨酯丙烯酸酯樹脂 1% 25%， 硬單體5% 40%， 軟單體2% 30%， 耐磨填料2% 30%, 共性引發(fā)劑0.1% 5%; 其中B組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體、耐磨填料、共性引發(fā)劑的重量百分比是以B組分的總重量為基準計； 其中A組分和B組分各自的硬單體可相同或不同，或各自的軟單體可相同或不同；A組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂與B組分中的聚氨酯丙烯酸酯樹脂可相同或不同； 使用前將A組分與B組分按重量比A組分:B組分=1:0.8 1.5，優(yōu)選1:0.擴1.2混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂包括聚氨酯鏈段和聚丙烯酸酯鏈段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺中的一種或兩種或多種，優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯。
所述軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或兩種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:A組分中軟單體為基于A組分總重量的1% 20%丙烯酸丁酯和1% 20%丙烯酸乙酯；和/或 B組分中軟單體為基于B組分總重量的1°/Γ15%丙烯酸丁酯和1°/Γ15%丙烯酸乙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述共性引發(fā)劑為過氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基過氧化氫、過氧化二苯甲酰、二叔丁基過氧化物、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的一種或兩種或多種。優(yōu)選為過氧化二苯甲酰和二叔丁基過氧化物的結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述光敏劑為芳香族酮類或安息香醚類光敏劑；和/或 所述促進劑為含氮的有機化合物；和/或所述消泡劑為有機硅系消泡劑或氟改性硅氧烷類消泡劑；和/或 所述流平劑為丙烯酸酯類流平劑或有機硅改性丙烯酸酯類流平劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述涂料B組分中還包括基于B組分總重量的0.f 5%穩(wěn)定劑，優(yōu)選為鉛有機酸皂、鋇有機酸皂、鎘有機酸皂、鈣有機酸皂、鎂有機酸皂中的一種或兩種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述涂料B組分中還包括基于B組分總重量的0.Γ5%石蠟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1- 8任意一項所述的耐候型地坪涂料，其特征在于:所述耐磨填料包括基于B組分總重量的f 15%耐磨顆粒填料和/或f 15%耐磨纖維填料； 所述耐磨顆粒填料優(yōu)選為重晶石粉、硅微粉、石英粉、滑石粉、云母粉中的一種或兩種或多種； 所述耐磨纖維填料優(yōu)選為碳纖維或玻璃纖維。
10.權(quán)利要求1-9的耐候型地坪涂料的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)A組分的制備方法: a)將配方量的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體投入分散罐中，高速分散均勻； b)加入配方量的消泡劑和流平劑，高速分散均勻； c)再加入配方量的光敏劑和任選的促進劑混合均勻； d)將步驟c)得到混合物過濾除雜包裝； (2)B組分的制備方法: a)將配方量的聚氨酯丙烯酸酯樹脂、硬單體、軟單體投入分散罐中，高速分散均勻； b)投入配方量的耐磨填料，用砂磨機研磨至細度<45μπι ; c)最后加入配方量的耐磨纖維填料、和共性引發(fā)劑，高速分散均勻后包裝； (3)使用前將A組分與B組分按照1:0.8^1.5，優(yōu)選1:0.9^1.2的質(zhì)量配比混合均勻。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐候型地坪涂料的制備方法，其特征在于:在組分B制備的步驟c)中進一步加入相對于組分B總重量的0.Γ5%石蠟和/或0.Γ5%穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種耐候型地坪涂料及其制備方法。該涂料由A、B兩個組分構(gòu)成，其中A組分包括以下重量百分比的成份PUA樹脂1%～30%，硬單體25%～50%，軟單體2%～40%，光敏劑0.1%～5%，促進劑0%或0.1%～2%，流平劑0.1%～2%，消泡劑0.1%～2%；其中B組分包括以下重量百分比的成份PUA樹脂1%~25%，硬單體5%～40%，軟單體2%～30%，耐磨填料2%～30%，共性引發(fā)劑0.1%～5%。使用時，A組分與B組分的質(zhì)量配比為1:0.8~1.5。本發(fā)明提供的耐候型地坪涂料可適用于室外耐候、耐磨以及荷載要求較高的地坪涂裝，同時涂膜具有極優(yōu)的耐候性、耐化學品性和低溫彎折性。
文檔編號C09D175/16GK103087623SQ20131003524
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者謝靜英, 彭時貴, 艾九紅 申請人:株洲飛鹿高新材料技術(shù)股份有限公司