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CN104987821A - 一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆及其制备方法 Download PDF

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CN104987821A CN201510451144.3A CN201510451144A CN104987821A CN 104987821 A CN104987821 A CN 104987821A CN 201510451144 A CN201510451144 A CN 201510451144A CN 104987821 A CN104987821 A CN 104987821A
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Abstract

本发明涉及一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆，以水性聚氨酯分散体、水、颜料和填料为主要原料，添加润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、防腐剂、pH调节剂等助剂加工制备而成。本发明还公开了环保水性聚氨酯内墙乳胶漆的制备方法。采用本发明制备的水性聚氨酯内墙乳胶漆具有超低绝对VOC含量、无气味、绿色环保、耐擦洗性能优异、手感好、装饰性能好的特点。

Description

一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑涂料领域，更具体的涉及一种水性聚氨酯内墙乳胶漆。
背景技术
在我国，内墙乳胶漆经历了多年的发展，正在越来越多的应用于内墙建筑装饰装修中。但是某些内墙乳胶漆在生产、施工和应用过程中会释放出如甲醛和苯类物质等有害物质，容易诱发呼吸道疾病和白血病，因此近年来人们更加关注内墙乳胶漆的绿色环保性能如VOC含量。
VOC为可挥发性有机化合物，不同国家和地区对于VOC的定义存在差异，如我国规定VOC为利用Tenax GC和Tenax TA采样，非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物；德国标准则定义常压下，沸点或初馏点低于或等于250℃的任何有机化合物为VOC。以上标准定义的均为相对VOC，而绝对VOC还包括沸点高于250℃的可挥发性有机化合物。如常用成膜助剂OE-300醇酯(伊士曼)的沸点为281℃，其不属于相对VOC，但属于绝对VOC。
市场上所售的零VOC/净味水性丙烯酸乳胶漆，其乳液相对VOC含量通常大于1000ppm，绝对VOC含量则更高，因为水性丙烯酸乳液在自由基聚合过程中引入难以彻底清除的小分子有机化合物，包括未反应单体、由单体引入的有机杂质、由表面活性剂或引发剂分解产生的有机物。且因水性丙烯酸乳液自身结构特点，在乳胶漆配方中需平衡成膜助剂和防冻助剂的选择，不加成膜助剂则存在漆膜发粘、耐沾污性能差的缺点，而加入成膜助剂后乳胶漆的绝对VOC含量大于10000ppm。
CN1414045A公开了一种零VOC的环保纯丙乳胶漆，低温成膜性良好，相对VOC含量较低，但其手感发粘，且冻融稳定性差。CN101343451A公开了一种零VOC健康内墙乳胶漆，但是其配方中引入成膜助剂，因此难以达到超低的绝对VOC含量。因此，开发一种绝对VOC含量接近零、无气味、健康环保的水性聚氨酯内墙乳胶漆，势必将进一步提升整个行业的环保水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆，采用的成膜物质水性聚氨酯分散体通过缩合聚合制备得到。无需加入成膜助剂即可在5℃成膜，且漆膜表面滑爽、耐污渍性能及耐沾污性能优异，本发明提供的聚氨酯内墙乳胶漆绝对VOC含量极低，具有无气味、健康环保、耐擦洗性能优异、手感佳、装饰性能佳的优点。
本发明还提供一种所述环保水性聚氨酯内墙乳胶漆的生产方法。
为实现以上技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆，其包括：基于乳胶漆总重计，
优选的，本发明所述乳胶漆，包括：基于乳胶漆总重计，
本发明所述的水性聚氨酯分散体中的聚氨酯为包含以下组分制备得到的产物：
(a1)10wt％-35wt％，优选15wt％-35wt％的多异氰酸酯单体，
(a2)50wt％-85wt％，优选60wt％-80wt％的多元醇，
(a3)0.1wt％-8wt％，优选0.1wt％-6wt％的扩链剂，
(a4)0.1wt％-5wt％，优选0.1wt％-3wt％的非离子亲水性单体,
(a5)0.1wt％-5wt％，优选0.5wt％-3wt％的离子型亲水单体；各组分含量均基于所述(a)水性聚氨酯分散体的聚氨酯的重量计算。
本发明所述的水性聚氨酯分散体的不挥发物成分即聚氨酯的含量为30wt％-70wt％，其余组成为水。
本发明所述多异氰酸酯单体选自芳香族、芳脂族、脂肪族和脂环族多异氰酸酯中的一种或两种或多种；合适的多异氰酸酯单体的例子有1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、双-(4,4’-异氰酸根合环己基)甲烷(HMDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
本发明所述多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或两种或多种。所述多元醇具有2个以上官能度，分子量为500-5000。
优选的，本发明所述多元醇选自聚酯二元醇、聚醚二元醇和聚碳酸酯二元醇中的一种或两种或多种。
所述聚醚二元醇优选聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或两种或多种。
所述聚酯二元醇由二元羧酸或二元羧酸酐与二元醇反应制得或者由内酯制备，所述内酯优选但不限于己内酯。
优选的，所述聚酯二元醇基于己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种或多种与乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇中的一种或两种或多种制备。
更优选的，本发明所述多元醇为基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇(PNHA)和聚四氢呋喃醚二醇的混合物，其中所述基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇的数均分子量500-3000，优选1000-2000，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为500-3000，优选1000-2000；所述基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为9:1-1:1，优选9:1-7:3。
进一步优选的，所述基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇中新戊二醇用量为1,6-己二醇和新戊二醇总质量的5wt％～100wt％，优选10wt％～80wt％。
本发明所述的聚酯多元醇能有效提高漆膜的强度，且提供良好的手感，同时基于己二酸、1,6-己二醇与新戊二醇的聚酯二元醇，结构中引入非对称的新戊二醇，有效降低聚酯结构的对称性，降低聚氨酯中软段结构自身的相互作用，提升其与颜料、填料的结合。同时，聚四氢呋喃醚二醇内聚力小，抗水解能力强，有效提升漆膜的耐久性。聚四氢呋喃醚二醇和聚酯二元醇的特定比例混合使用，可进一步降低多元醇间的相互作用，增强聚氨酯与颜料、填料的结合，有效提升乳胶漆的耐久性、抗开裂效果及与耐擦洗性能，在保证乳胶漆环保性能的同时，提升乳胶漆的整体应用性能。
本发明所述扩链剂选自低分子多元醇、低分子多元胺和低分子醇胺中的一种或两种或多种；合适的扩链剂的例子有1,3-丙二醇、1,4-丁二醇(BDO)、新戊二醇、一缩二乙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二胺、六亚甲基二胺、五亚甲基二胺、二亚乙基三胺、异佛尔酮二胺、4,4’-二苯基甲烷二胺、单乙醇胺、二乙醇胺。
优选，本发明所述扩链剂选自至少一种低分子多元醇和至少一种低分子多元胺。
本发明所述非离子亲水性单体,其具有异氰酸酯反应性基团的官能度为1或2，所述具有异氰酸酯反应性基团选自羟基、氨基等。
优选的，本发明所述非离子亲水性单体选自单官能聚环氧烷和/或含有聚环氧烷侧链的双官能度分子。
本发明所述含有聚环氧烷侧链的双官能度分子优选主链碳数为2-20个，侧链含有聚环氧乙烷醚或者含有环氧乙烷链段的分子，所述聚环氧烷侧链的双官能度分子的数均分子量为200-2000，优选数均分子量为500-1500。
本发明所述单官能聚环氧烷优选数均分子量为200-3000的端羟基聚环氧乙烷单甲醚和/或端氨基聚环氧乙烷单甲醚。
本发明所述离子型亲水单体是含亲水稳定性基团的二元醇、二元胺和醇胺中的一种或两种或多种，所述亲水稳定性基团选自羧基、磺酸基、磷酸根基团、叔胺基团或季铵基团。
优选的，本发明所述离子型亲水单体选自二羟甲基丙酸(DMPA)、1,3-二羟基丁烷-1-羧酸、1,2-二羟基丁烷-1-磺酸、1,3-二羟基丁基-三甲基铵氯化物和中的一种或两种或多种，其中m，n相互独立的为1-20的自然数；更优选其中m，n相互独立的为1-6的自然数；进一步优选N-(2氨基乙基)-2-氨基乙磺酸的钠盐和/或N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙磺酸的钠盐。
所述水性聚氨酯分散体的制备工艺包括以下步骤：按照比例，将多元醇、多异氰酸酯单体、低分子多元醇扩链剂及非离子亲水单体在丙酮中在60～100℃进行反应，过程中监控反应体系的异氰酸酯根含量，以判断反应终点；之后降低反应温度至30～50℃，补加丙酮和低分子多元胺扩链剂及离子型亲水单体进行反应至结束。反应完成后，在快速搅拌条件下向体系中逐渐加入水，相反转形成分散体，进行分散，脱除丙酮，形成粒径在50～1000nm的水性聚氨酯分散体。
水性聚氨酯分散体合成过程中需要使用丙酮作为溶剂，在生产的最后脱除丙酮获得水性聚氨酯分散体。对于传统的产品，其中的丙酮残留量在几千ppm或者更高的含量。为有效控制乳胶漆中的VOC含量，要求水性聚氨酯分散体中的丙酮含量≤200ppm。
本发明所述的颜料为钛白粉。
本发明所述的填料选自滑石粉、重钙、轻钙、云母粉、硅藻土和高岭土中的一种或两种或多种。
本发明所述乳胶漆还可以含有0-10wt％，优选1-8wt％的遮盖聚合物；所述遮盖聚合物优选自粒径200-600nm聚苯乙烯空心微球，更优选DOW化学的优创E空心聚合物微球。
本发明所述的助剂,包括以下成分：基于乳胶漆总重计，分散剂0.1wt％-3wt％、润湿剂0.1wt％-0.5％、增稠剂0.1wt％-2.0wt％、防腐剂0-0.5wt％、消泡剂0.1wt％-1.5wt％、pH调节剂0-0.5wt％。
本发明所述分散剂选自聚丙烯酰胺、均聚羧酸盐、共聚羧酸盐中的一种或两种或多种，优选丙烯酸与其它单体共聚物、马来酸酐与其它单体共聚物的钠盐、钾盐，可赋予涂层更好的耐性及环保特性。实例包含但不限于：诺普科SN5040、SN5027，DOW化学的Orotan 1124、Orotan快易、Orotan 731A，万华化学的Vesmody C20,BYK公司DISPERBYK-182等。
本发明所述的润湿剂可以是多聚磷酸盐或者非离子表面活性剂一种或两种或多种。所述非离子表面活性剂优选疏水端碳数在8-20，亲水端为聚环氧乙烷或者环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物。实例包含但不限于：六偏磷酸钠，DOW化学的Triton CF10、Triton CF-405、Triton BD-109；克莱恩LCN407，诺普科SN-WET990、SN-WET991，润湿剂PE100等。
本发明所述增稠剂选自纤维素醚类增稠剂、碱溶胀型增稠剂和聚氨酯型增稠剂中的一种或两种或多种。所述碱溶涨型增稠剂可以选择单纯的碱溶涨型增稠剂或者疏水改性碱溶涨型增稠剂，所述纤维素醚类增稠剂可以选择不同分子量大小或者疏水改性的产品。实例包含但不限于：纤维素醚类增稠剂如压跨龙的羟乙基纤维素250HBR，DOW化学的HEC类纤维素醚类增稠剂；碱溶涨性增稠剂如DOW化学的万华化学的等；聚氨酯型增稠剂如万华化学的DOW化学的等。
本发明中所述防腐剂没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可，实例包含但不限于1,2-苯并异噻唑-3-酮、甲基异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、罗门哈斯的KATHON LXE等。
本发明所述的消泡剂选自矿物油类消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂等中的一种或两种或多种，优选自聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类和矿物油基类中的一种或两种或多种。实例包含但不限于：诺普科NXZ，迪高的Tego1488、825，BYK的BYK-028，道康宁的DC-65等。
本发明所述pH调节剂优选为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
本发明还提供一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆的制备方法，包含以下步骤：
(1)浆料的制备
按比例称取水、分散剂、润湿剂、增稠剂、防腐剂、消泡剂、pH调节剂、颜料、填料、遮盖聚合物，搅拌均匀，制成浆料备用；
(2)乳胶漆的制备
按比例称取步骤(1)制得的浆料、水性聚氨酯分散体、增稠剂、消泡剂，搅拌均匀后出料得到环保水性聚氨酯内墙乳胶漆。
本发明所述乳胶漆不需加入成膜助剂即可在5℃及以上温度良好成膜，漆膜干爽不粘，手感佳，并且耐擦洗性能优异、耐污渍性能及耐沾污性能优异，低温稳定性良好，绝对有机挥发气体(包括沸点小于、等于250℃及高于250℃的小分子有机挥发物)含量低于500ppm，优选低于300ppm，无气味，属于绿色环保产品装饰性能佳，施工方便。
具体实施方式
以下是本发明的实施例，但不限于所述实施例。
(1)水性聚氨酯分散体的合成
实施例1
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入400g聚酯多元醇PNHA1500(华大化学，Mn＝1500，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝1:2)，16.06g新戊二醇，8.8g YmerTMN120(非离子型亲水单体)，在60℃条件下搅拌30min，加入86g和56g56g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值3.12wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在800g丙酮中，混合10分钟后加入9.6g乙二胺,14gA95(氨基磺酸钠盐，50wt％水溶液)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入575g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的1#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径280nm，固含量50wt％。
实施例2
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入357g聚酯多元醇PNHA2000(华大化学，Mn＝2000，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝1:2)，45g PTMEG2000,14g1,4-丁二醇，6g YmerTMN120(非离子型亲水单体)，在60℃条件下搅拌30min，加入72g和46g49g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值2.65wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在692g丙酮中，混合10分钟后加入6g乙二胺,14g(氨基磺酸钠盐，50wt％水溶液)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入501g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的2#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径332nm，固含量50wt％。
实施例3
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入397g聚碳酸酯二元醇NPU-964(Mn＝2000)，98g PTMEG2000,8g新戊二醇，6g YmerTMN120(非离子型亲水单体)，在60℃条件下搅拌30min，加入68.3g和43.8g52g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值2.38wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在732g丙酮中，混合10分钟后加入17.5g异佛二酮二胺,16g(氨基磺酸钠盐，50wt％水溶液)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入541g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的3#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径307nm，固含量50wt％。
实施例4
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入280g聚酯多元醇PNHA1500(华大化学，Mn＝1500，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝1:2)，120g PTMEG2000,30g1,6-己二醇，11g YmerTMN120(非离子型亲水单体)，在60℃条件下搅拌30min，加入107.6g和69.2g50g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值3.91wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在697g丙酮中，混合10分钟后加入12g乙二胺,13.5g(氨基磺酸钠盐)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入510g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的4#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径250nm，固含量50wt％。
实施例5
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入400g聚酯多元醇PNHA1500(华大化学，Mn＝1500，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝1:2)，16.6g新戊二醇，6gMPEG1200，在60℃条件下搅拌30min，加入86g和56g6g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值3.15wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在790g丙酮中，混合10分钟后加入8.3g乙二胺,14g(氨基磺酸钠盐，50wt％水溶液)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入573g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的5#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径230nm，固含量50wt％。
实施例6
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入413g聚酯多元醇PNHA2000(华大化学，Mn＝2000，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝1:2)，15g新戊二醇，3gMPEG1200,在60℃条件下搅拌30min，加入70.3g和45.2g54g丙酮80℃条件下反应。当-NCO含量达到理论值2.59wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在765g丙酮中，混合10分钟后加入5.6g乙二胺,17g(氨基磺酸钠盐，50wt％水溶液)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入552g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，，可得到乳白色的6#水性聚氨酯树脂分散体乳液；该乳液粒径260nm，固含量50wt％。
实施例7
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入280g聚酯多元醇PNHA1500(Mn＝1500，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝1:9)，120g PTMEG2000,30g1,6-己二醇，11g YmerTMN120(非离子型亲水单体)，在60℃条件下搅拌30min，加入107.6g和69.2g50g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值3.91wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在697g丙酮中，混合10分钟后加入12g乙二胺,13.5g(氨基磺酸钠盐)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入510g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的7#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径280nm，固含量50wt％。
实施例8
在干燥N2的保护下，向装有回流冷凝管、温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入280g聚酯多元醇PNHA1500(Mn＝1500，新戊二醇：1,6-己二醇质量比＝4:1)，120g PTMEG2000,30g1,6-己二醇，11g YmerTMN120(非离子型亲水单体)，在60℃条件下搅拌30min，加入107.6g和69.2g50g丙酮80℃条件下反应。当NCO含量达到理论值3.91wt％时，将预聚物冷却到40℃，溶解在697g丙酮中，混合10分钟后加入12g乙二胺,13.5g(氨基磺酸钠盐)，继续搅拌30min后，在剪切分散机下加入510g去离子水进行分散；将以上乳液在50℃下减压旋蒸1小时除去丙酮，可得到乳白色的8#水性聚氨酯分散体乳液；该乳液粒径230nm，固含量50wt％。
(2)环保水性聚氨酯内墙乳胶漆的制备
实施例9
在1000ml直身瓶中加入138.8g水，开启搅拌800rpm，依次加入1g纤维素醚类增稠剂250HBR，2g pH调节剂10wt％NaOH水溶液，1g润湿剂BD-109，10g分散剂731A，3g消泡剂NXZ，1g防腐剂LXE，220g钛白粉R-902+，60g1000目滑石粉，120g800目重钙，40g遮盖聚合物优创E，提高搅拌速度至1500rpm分散30分钟，将搅拌速度降至800rpm，依次加入1g消泡剂NXZ，400g1#水性聚氨酯分散体，4g增稠剂A401，搅拌20分钟后出料，该乳胶漆的颜料体积浓度(PVC)为45％。
实施例10-16
所述的环保水性聚氨酯内墙乳胶漆与实施例1的制备区别在于PVC不同，水、颜料、填料、遮盖聚合物和水性聚氨酯分散体及助剂用量不同，实施例10～16依次使用2～8#水性聚氨酯分散体，其它工艺条件与实施例9一致，具体配方见表1和表2。
对比例1
与实施例9不同的是其成膜物质为净味水性丙烯酸乳液(玻璃化温度为15℃，固含量为45％)，且乳胶漆制备过程中需加入成膜助剂，具体制备过程如下：在1000ml直身瓶中加入113g水，开启搅拌800rpm，依次加入2g纤维素醚类增稠剂250HBR，2g pH调节剂10wt％NaOH水溶液，2g润湿剂BD-109，10g分散剂731A，2g消泡剂NXZ，1g防腐剂LXE，220g钛白粉R-902+，60g1000目滑石粉，120g800目重钙，40g遮盖聚合物优创E，提高搅拌速度至1500rpm分散30分钟，将搅拌速度降至800rpm，依次加入1g消泡剂NXZ，400g水性丙烯酸乳液，10g成膜助剂Texanol，4g增稠剂A401，搅拌20分钟后出料，该乳胶漆的颜料体积浓度(PVC)为45％。
对比例2
与实施例9不同的是其成膜物质为水性丙烯酸乳液(玻璃化温度为-22℃，固含量为52％)，具体制备过程如下：在1000ml直身瓶中加入163g水，开启搅拌800rpm，依次加入2g纤维素醚类增稠剂250HBR，2gpH调节剂10％NaOH水溶液，2g润湿剂BD-109，10g分散剂731A，2g消泡剂NXZ，1g防腐剂LXE，220g钛白粉R-902+，60g1000目滑石粉，120g800目重钙，40g遮盖聚合物优创E，提高搅拌速度至1500rpm分散30分钟，将搅拌速度降至800rpm，依次加入1g消泡剂NXZ，350g水性丙烯酸乳液，4g增稠剂A401，搅拌20分钟后出料，该乳胶漆的颜料体积浓度(PVC)为45％。
表1：实施例9-16水性聚氨酯乳胶漆的PVC及具体配方
表2：助剂添加明细
性能测试
实施例9-16及对比例1-2的环保水性内墙乳胶漆的性能参数见表2。
表2：实施例9-16及对比例1-2性能参数对比
从上述结果可以看到，实施例中的各种PVC的水性聚氨酯内墙乳胶漆其绝对VOC含量远低于目前市场上通用的对比例的乳胶漆；没有明显的气味，远好于对比例丙烯酸酯类乳胶漆；其耐沾污性能也明显好于对比例。在耐擦洗方面，中低PVC实施例的耐擦洗性能等于对比例，只有在很少水性聚氨酯添加量的高PVC体系中(低档乳胶漆)，耐擦洗水平才低于对比例。其耐污渍性能也基本与对比例近似，保持在一个比较好的水平。
注：绝对VOC含量按GB18582-2008《室内装饰装修材料-内墙乳胶漆中有害物质限量》方法测试。
耐擦洗性能按GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙乳胶漆》测试。
耐污渍性能按HG/T4756-2014《内墙耐污渍乳胶乳胶漆》测试。
耐沾污性能按GB/T 9780-2013《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》测试。
断裂伸长率按GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》测试。

Claims (10)

1.一种环保水性聚氨酯内墙乳胶漆，其包括：基于乳胶漆总重计，
2.根据权利要求1所述的乳胶漆，其特征在于，所述的水性聚氨酯分散体中的聚氨酯为包含以下组分制备得到的产物：
(a1)10wt％-35wt％，优选15wt％-35wt％的多异氰酸酯单体；
(a2)50wt％-85wt％，优选60wt％-80wt％的多元醇，所述多元醇选自聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或两种或多种；优选，所述多元醇选自聚酯二元醇、聚醚二元醇和聚碳酸酯二元醇中的一种或两种或多种；
所述聚酯二元醇优选基于己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种或多种与乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇中的一种或两种或多种制备；所述聚醚多元醇优选聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或两种或多种；
(a3)0.1wt％-8wt％，优选0.1wt％-6wt％的扩链剂；
(a4)0.1wt％-5wt％，优选0.1wt％-3wt％的非离子亲水性单体；
(a5)0.1wt％-5wt％，优选0.5wt％-3wt％的离子型亲水单体；
各组分含量均基于所述(a)水性聚氨酯分散体的聚氨酯的重量计算。
3.根据权利要求2所述的乳胶漆，其特征在于，所述多元醇为基于己二酸、1,6- 己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇和聚四氢呋喃醚二醇的混合物。
4.根据权利要求3所述的乳胶漆，其特征在于，所述基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇的数均分子量500-3000，优选1000-2000；所述聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为500-3000，优选1000-2000；所述基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为9:1-1:1，优选9:1-7:3。
5.根据权利要求4所述的乳胶漆，其特征在于，所述基于己二酸、1,6-己二醇和新戊二醇制备的聚酯二元醇中新戊二醇用量为1,6-己二醇和新戊二醇总质量的5wt％～100wt％，优选10wt％～80wt％ 。
6.根据权利要求2所述的乳胶漆，其特征在于，所述非离子亲水性单体选自单官能聚环氧烷和/或含有聚环氧烷侧链的双官能度化合物；所述含有聚环氧烷侧链的双官能度化合物优选主链碳数为2-20个，侧链含有环氧乙烷单元，含有聚环氧烷侧链的双官能度化合物的数均分子量为200-2000，优选数均分子量为500-1500；所述单官能聚环氧烷优选数均分子量为200-3000的端羟基聚环氧乙烷单甲醚和/或端氨基聚环氧乙烷单甲醚。
7.根据权利要求2所述的乳胶漆，其特征在于，所述离子型亲水单体是含亲水稳定性基团的二元醇、二元胺和醇胺中的一种或两种或多种，所述亲水稳定性基团选自羧基、磺酸基、磷酸根基团、叔胺基团或季铵基团；所述的离子型亲水单体优选二羟甲基丙酸、1,3-二羟基丁烷-1-羧酸、1,2-二羟基丁烷-1-磺酸、1,3-二羟基丁基-三甲基铵氯化物和中的一种或两种或多种，其中m，n相互独立的为1-20的自然数；更优选 其中m，n相互独立的为1-6的自然数；进一步优选N-(2氨基乙基)-2-氨基乙磺酸的钠盐和/或N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙磺酸的钠盐。
8.根据权利要求1所述的乳胶漆，其特征在于，所述颜料为钛白粉；所述填料选自滑石粉、重钙、轻钙、云母粉、硅藻土和高岭土中的一种或两种或多种。
9.根据权利要求1所述的乳胶漆,其特征在于，所述助剂包括以下成分：基于乳胶漆总重计，分散剂0.1wt％-3wt％、润湿剂0.1wt％-0.5wt％、增稠剂0.1wt％-2.0wt％、防腐剂0-0.5wt％、消泡剂0.1wt％-1.5wt％、pH调节剂0-0.5wt％。
10.根据权利要求1所述的乳胶漆，其特征在于，所述乳胶漆含有0-10wt％，优选1-8wt％的遮盖聚合物；所述遮盖聚合物选自聚苯乙烯空心微球。
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