[发明专利]一种水性聚酯聚氨酯面漆及其制备方法

权利要求书

1.一种水性聚酯聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性聚酯聚氨酯面漆由A组分和B组分组成，其中所述B组分为异氰酸酯类固化剂，所述A组分包括以下组分及其质量百分含量：

纳米改性水性聚酯树脂 50-70%；

成膜助剂 2-4%

PH调节剂 0.5-5%；

分散剂 1-4%；

消泡剂 0.1-0.4%；

颜料 10-25%；

填料 10-25%；

润湿流平剂 0.1-0.5%；

增稠剂 0.1-0.5%；

去离子水 8-15%；

所述纳米改性水性聚酯树脂包括以下组分及其质量百分含量：

聚合物溶液 50-70%；

纳米分散液 2-8%；

去离子水 30-40%；

上述A组分和纳米改性水性聚酯树脂的组分质量百分含量之和均为100%；

其中，所述聚合物溶液由以下质量百分含量的组分制备而成：

将45-65%的有机酸或有机酸酐和10-30%的有机醇加入反应釜中，升温至130-150℃，全部溶解后开启搅拌，反应釜通氮气并以10℃/h的速度升温至210-230℃，同时通过分水器不断脱除产生的水，直至酸值达到12±0.5mgKOH/g，然后降温至120±10℃，加入20-50%的乙二醇丁醚并搅拌溶解至均匀，上述组分质量百分含量之和为100%；

所述纳米分散液包括以下组分及其重量份数：

主元素前驱体 25～35份；

掺杂元素前驱体 1～4份；

亲油供体 3～8份；

碱中和剂 1～5份；

低级醇 5～10份；

去离子水 50～85份；

所述主元素前驱体选自四氯化钛、三氯化铝、氯化锶中的至少一种；

所述掺杂元素前驱体选自磷酸二氢钠、磷酸三钾、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠、硫酸钾中的至少一种；

所述亲油供体选自正己基三氯硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基羧酸、十六烷基羧酸、十二烷基磺酸中的至少一种；

所述纳米分散液的制备方法包括以下步骤：

（1）水解：

将20～30份所述去离子水、所述碱中和剂、4～7份所述低级醇依次投入到一反应釜，开启搅拌；在一高位槽中加入剩余的去离子水和剩余的所述低级醇，300-800r/min速度下搅拌，将主元素前驱体、所述掺杂元素前驱体和所述亲油供体依次慢速加入，并搅拌形成均匀的溶液；将所述高位槽中的溶液匀速滴加到所述反应釜中，滴加时间为2-5h，滴加完成后，继续反应1-5h后升温至80-120℃，反应2-8h后，降至室温；

（2）离心分离：

将反应器中的液体导入离心器中以3000-5000r/min的速度离心分离，时间30-60min；

（3）抽滤：

离心分离后的液体在-0.4Mpa～-0.9Mpa真空压力下抽滤，滤掉固体物质，所得清液即为乳液聚合用纳米分散液；

所述纳米分散液的pH为2-5，固含量为15%-25%，粘度值控制在25℃条件下过涂-4杯为10-25s；

所述纳米分散液中的纳米材料的粒径为15nm-200nm；

所述纳米改性水性聚酯树脂的制备包括以下步骤：

（1）将聚合物溶液加入乳化釜中，开启搅拌；

（2）向聚合物溶液滴加纳米分散液，然后再滴加去离子水，直至形成连续水相，即可；

所述水性聚酯聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：

（1）按以下组分及质量百分含量准备原料：

纳米改性水性聚酯树脂 50-70%；

成膜助剂 2-4%；

PH调节剂 0.5-5%；

分散剂 1-4%；

消泡剂 0.1-0.4%；

颜料 10-25%；

填料 10-25%；

润湿流平剂 0.1-0.5%；

增稠剂 0.1-0.5%；

去离子水 8-15%；

（2）将所述去离子水加入拉缸中，加入所述分散剂并搅拌均匀；

（3）在搅拌状态下依次加入所述颜料和填料，以1000-1200r/min的速度高速分散30-60min，然后用卧式砂磨机研磨至细度达到20μm；

（4）依次加入所述纳米改性水性聚酯树脂、成膜助剂、PH调节剂、消泡剂和润湿流平剂，搅拌30-60min，然后加入所述增稠剂，搅拌30-60min，即可。