本發(fā)明涉及一種玻纖增強(qiáng)聚氨酯門窗型材及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近現(xiàn)代，隨著工業(yè)革命的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，鋼、鐵等金屬門窗型材以其高強(qiáng)度的特點被人們追捧。然而，經(jīng)過近百年的風(fēng)雨侵蝕，如今都已銹跡斑斑，而且金屬導(dǎo)熱系數(shù)高，保溫隔熱效果差，對能源造成了極大的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的是金屬門窗型材能耗高、保溫效果差的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種玻纖增強(qiáng)聚氨酯門窗型材，其特征在于，采用玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料為基體，表面裝飾采用水性聚氨酯雙組份漆。

優(yōu)選地，所述玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料以聚氨酯樹脂為基體樹脂、玻璃纖維為增強(qiáng)材料。

優(yōu)選地，所述水性聚氨酯雙組份漆采用水性聚氨酯金屬漆、水性聚氨酯色漆和水性聚氨酯清漆。

更優(yōu)選地，所述水性聚氨酯金屬漆由漆液與固化劑組成，所述漆液包括以質(zhì)量百分比計的水性丙烯酸酯分散體樹脂20.0～60.0％、水20.0～45.0％、分散劑0.2～4.0％、消泡劑0.3～2.0％、增稠劑0.2～5.0％、潤濕劑0.2～5.0％、流平劑0.2～3.0％、消光粉0.0～10.0％及金屬顏料4.0～15.0％；所述固化劑采用水性異氰酸酯。

更優(yōu)選地，所述水性聚氨酯色漆由漆液與固化劑組成，所述漆液包括以質(zhì)量百分比計的水性丙烯酸酯分散體樹脂20.0～60.0％、水20.0～45.0％、分散劑0.2～4.0％、消泡劑0.3～2.0％、增稠劑0.2～5.0％、潤濕劑0.2～5.0％、流平劑0.2～3.0％、消光粉0.0～10.0％及顏填料12.0～30.0％；所述固化劑采用水性異氰酸酯。

更優(yōu)選地，所述水性聚氨酯清漆由漆液與固化劑組成，所述漆液包括以質(zhì)量百分比計的水性丙烯酸酯分散體樹脂20.0～60.0％、水20.0～45.0％、分散劑0.2～4.0％、消泡劑0.3～2.0％、潤濕劑0.2～5.0％、流平劑0.2～3.0％及消光粉0.0～10.0wt/％；所述固化劑采用水性異氰酸酯。

更優(yōu)選地，所述固化劑采用科思創(chuàng)bayhydur2655、bayhydurxp2547、煙臺萬華aquolin161或aquolin268。

更優(yōu)選地，所述水性聚氨酯雙組份漆采用以下制備方法制成：

步驟1)：依次加入水、分散劑、消泡劑及可選的增稠劑、顏填料、金屬顏料，在1200～1500rpm條件下，分散30～60min，保證分散細(xì)度小于40微米，分散過程中粘度超過20000mpa·s時，加入樹脂調(diào)整粘度；

步驟2)：在步驟1)得到的漿料中加入水性丙烯酸酯分散體樹脂、潤濕劑、流平劑和消光粉，以轉(zhuǎn)速700～1000rpm分散10～20分鐘，得到漆液；

步驟3)：噴涂前將漆液和固化劑混合，漆液中樹脂含有的羥基與固化劑中異氰酸酯的摩爾比為1∶1～1.4，a組份的樹脂中羥基與b組份中的異氰酸酯的摩爾數(shù)比不得低于1∶1或高于1∶1.4，否則會引起固化不完全或者漆膜氣泡?；旌蠒r，轉(zhuǎn)速為200rpm～500rpm攪拌，混合時間為3min～7min，混合后漆液靜置5min～15min，然后進(jìn)行噴涂。

更優(yōu)選地，所述步驟3)中漆液中樹脂含有的羥基與固化劑中異氰酸酯的摩爾比為1∶1.05～1.25。

本發(fā)明還提供了上述玻纖增強(qiáng)聚氨酯門窗型材的制備方法，其特征在于，將玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材先用200～2000目砂紙打磨，然后使用口徑為2.0mm～2.5mm的大號噴槍噴涂水性聚氨酯金屬漆，漆膜厚度為0.03～0.05mm，在45～90℃條件下，干燥40～120min；將型材養(yǎng)護(hù)12～24h，再用口徑為1.5～1.8mm的中號噴槍噴涂水性聚氨酯色漆，漆膜厚度為0.01～0.05mm，放入45～90℃的烘箱中烘40～120min；將型材放置12h～24h后用200～2000目砂紙打磨至型材角部金屬色外露明顯，型材面為金屬色與色漆顏色交錯；用口徑為口徑1.2～1.5mm的小號噴槍噴涂水性聚氨酯清漆，漆膜厚度為0.01～0.03mm，依據(jù)裝飾要求控制光澤度，并在45～90℃環(huán)境中干燥40～120min，烘干后的型材在室溫環(huán)境中養(yǎng)護(hù)24～48h即得成品。

本發(fā)明在充分發(fā)揮玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材優(yōu)良的保溫與力學(xué)性能的前提下，采用清潔環(huán)保的水性漆經(jīng)過多道噴涂工藝，制成仿古門窗型材，在保證市場需求和美觀的同時，也而玻纖增強(qiáng)聚氨酯仿古門窗型材，既保持了傳統(tǒng)金屬材料強(qiáng)度高的優(yōu)點，又具有低的導(dǎo)熱系數(shù)，經(jīng)過拉擠、模壓等復(fù)合材料成型工藝可以制作各種口型的門窗型材，在經(jīng)過使用聚氨酯水性漆的噴涂工藝，完全可實現(xiàn)仿古金屬質(zhì)感的門窗型材。

采用的水性漆是以水作為溶劑，降低了低毒性有機(jī)溶劑的使用，最大限度的降低的對人體及環(huán)境的危害，并消除了施工時的火災(zāi)危險性；此外，水性漆對基材表面適應(yīng)性好，涂層附著力強(qiáng)；因此，玻纖增強(qiáng)聚氨酯仿古門窗型材，在采用金屬質(zhì)感裝飾效果門窗和金屬門窗修舊如舊市場有很大的應(yīng)用潛力和需求。

具體實施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，作詳細(xì)說明如下。

實施例1-3中的水性聚氨酯雙組份漆的制備方法為：步驟1)：依次加入水、分散劑、消泡劑及可選的增稠劑、顏填料、金屬顏料，在1200～1500rpm條件下，分散30～60min，保證分散細(xì)度小于40微米，分散過程中粘度超過20000mpa·s時，加入樹脂調(diào)整粘度；

步驟2)：在步驟1)得到的漿料中加入水性丙烯酸酯分散體樹脂、潤濕劑、流平劑和消光粉，以轉(zhuǎn)速700～1000rpm分散10～20分鐘，得到漆液；

步驟3)：噴涂前將漆液和固化劑混合，漆液中樹脂含有的羥基與固化劑中異氰酸酯的摩爾比為1：1～1.4，a組份的樹脂中羥基與b組份中的異氰酸酯的摩爾數(shù)比不得低于1∶1或高于1∶1.4，否則會引起固化不完全或者漆膜氣泡?；旌蠒r，轉(zhuǎn)速為200rpm～500rpm攪拌，混合時間為3min～7min，混合后漆液靜置5min～15min，然后進(jìn)行噴涂。

實施例1

一種玻纖增強(qiáng)聚氨酯仿古門窗型材，基材采用玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，以聚氨酯樹脂為基體樹脂、玻璃纖維為增強(qiáng)材料，通過拉擠工藝制備而成。

水性聚氨酯金屬漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成(合計100wt％，下同)，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂25.0wt％、水30.0wt％、分散劑4.0wt％、消泡劑1.0wt％、增稠劑0.5wt％、潤濕劑1.0wt％、流平劑0.5wt％、消光粉8.0wt％及銅金粉10.0wt％組成，b組份采用科思創(chuàng)bayhydur2655固化劑，用量20wt％。

水性聚氨酯色漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成(合計100wt％，下同)，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂25.0wt％、水30.0wt％、分散劑0.2wt％、消泡劑0.3wt％、增稠劑0.2wt％、潤濕劑0.2wt％、流平劑0.2wt％、消光粉0.5wt％、黑顏料12.0wt％及填料11.4wt％組成，b組份采用科思創(chuàng)bayhydur2655固化劑，用量為20wt％。

水性聚氨酯清漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成(合計100wt％，下同)，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂50.0wt％、水23.6wt％、分散劑0.2wt％、消泡劑0.3wt％、潤濕劑0.2wt％、流平劑0.2wt％及消光粉0.5wt％，b組份采用科思創(chuàng)bayhydur2655固化劑，用量為25wt％。

將上述原料按照水性漆調(diào)漆工藝分別調(diào)制水性聚氨酯金屬漆，水性聚氨酯色漆和水性聚氨酯清漆。

仿古門窗型材的制備工藝為：將玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材先用200目砂紙打磨，然后使用大號噴槍(口徑2.0mm)噴涂水性聚氨酯金屬漆，漆膜厚度為0.05mm，在45℃溫度下，干燥120min；烘干后型材養(yǎng)護(hù)12h后，用中號噴槍(口徑1.8mm)噴涂水性聚氨酯色漆，漆膜厚度為0.02mm，45℃烘箱中烘120min；烘干后的型材放置12h后再用400目砂紙打磨，至型材角部金屬色外露明顯，型材面為金屬色與色漆顏色交錯；最后用小號噴槍(口徑1.2mm)噴涂水性聚氨酯清漆，漆膜厚度為0.01mm，并在45℃環(huán)境中干燥120min，烘干后的型材室溫環(huán)境養(yǎng)護(hù)48h即得仿銅金玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材，然后在人工老化2000h后觀察其顏色變化并用劃格法側(cè)附著力，耐候性和附著力均達(dá)到合格值即δe≤5，附著力1級。

實施例2

一種玻纖增強(qiáng)聚氨酯仿古門窗型材，基材采用玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，以聚氨酯樹脂為基體樹脂、玻璃纖維為增強(qiáng)材料，通過拉擠工藝制備而成。

水性聚氨酯金屬漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂40.0wt％、水20.0wt％、分散劑2.0wt％、消泡劑1.0wt％、增稠劑3wt％、潤濕劑1.0wt％、流平劑3wt％、消光粉5.0wt％及紫銅粉15.0wt％組成，b組份采用煙臺萬華aquolin161固化劑，用量為10wt％。

水性聚氨酯色漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂40.0wt％、水20.0wt％、分散劑2wt％、消泡劑1wt％、增稠劑3wt％、潤濕劑1wt％、流平劑3wt％、消光粉0.5wt％及綠顏料12.0wt％和填料7.5wt％組成，b組份采用煙臺萬華aquolin161固化劑，用量為10wt％。

水性聚氨酯清漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂40.0wt％、水30wt％、分散劑1wt％、消泡劑1wt％、潤濕劑2wt％、流平劑1wt％和消光粉5.0wt％，b組份采用水性異氰酸酯固化劑20wt％。

將上述原料按照水性漆調(diào)漆工藝分別調(diào)制水性聚氨酯金屬漆，水性聚氨酯色漆和水性聚氨酯清漆。

仿古門窗型材其制備工藝為：將玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材先用200目砂紙打磨，然后使用大號噴槍(口徑2.0mm)噴涂水性聚氨酯金屬漆，漆膜厚度為0.05mm，在45℃溫度下，干燥120min；烘干后型材養(yǎng)護(hù)12h后，用中號噴槍(口徑1.8mm)噴涂水性聚氨酯色漆，漆膜厚度為0.02mm，45℃烘箱中烘120min；烘干后的型材放置12h后再用400目砂紙打磨，至型材角部金屬色外露明顯，型材面為金屬色與色漆顏色交錯；最后用小號噴槍(口徑1.2mm)噴涂水性聚氨酯清漆，漆膜厚度為0.01mm，并在45℃環(huán)境中干燥120min，烘干后的型材室溫環(huán)境養(yǎng)護(hù)48h即得仿舊銅玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材，然后在人工老化2000h后觀察其顏色變化并用劃格法側(cè)附著力，耐候性和附著力均達(dá)到合格值即δe≤5，附著力1級。

實施例3

一種玻纖增強(qiáng)聚氨酯仿古門窗型材，基材采用玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，以聚氨酯樹脂為基體樹脂、玻璃纖維為增強(qiáng)材料，通過拉擠工藝制備而成。

水性聚氨酯金屬漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂30.0wt％、水40.0wt％、分散劑2.0wt％、消泡劑2.0wt％、增稠劑5wt％、潤濕劑0.5wt％、流平劑0.5wt％、消光粉5.0wt％及銀粉5.0wt％組成，b組份采用煙臺萬華aquolin268固化劑，用量為10wt％。

水性聚氨酯色漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂30.0wt％、水35.0wt％、分散劑1.7wt％、消泡劑0.8wt％、增稠劑1.5wt％、潤濕劑0.5wt％、流平劑0.5wt％、藍(lán)顏料15.0wt％和填料5wt％組成，b組份采用煙臺萬華aquolin268固化劑，用量為10.0wt％。

水性聚氨酯清漆，由漆液(a組份)與固化劑(b組份)組成，其中a組份包括水性丙烯酸酯分散體樹脂55.0wt％、水20.0wt％、分散劑0.2wt％、消泡劑0.3wt％、潤濕劑0.5wt％、流平劑1wt％和消光粉10wt％，b組份采用水性異氰酸酯固化劑13wt％。

將上述原料按照水性漆調(diào)漆工藝分別調(diào)制水性聚氨酯金屬漆，水性聚氨酯色漆和水性聚氨酯清漆。

仿古門窗型材其制備工藝為：將玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材先用200目砂紙打磨，然后使用大號噴槍(口徑2.0mm)噴涂水性聚氨酯金屬漆，漆膜厚度為0.05mm，在45℃溫度下，干燥120min；烘干后型材養(yǎng)護(hù)12h后，用中號噴槍(口徑1.8mm)噴涂水性聚氨酯色漆，漆膜厚度為0.02mm，45℃烘箱中烘120min；烘干后的型材放置12h后再用400目砂紙打磨，至型材角部金屬色外露明顯，型材面為金屬色與色漆顏色交錯；最后用小號噴槍(口徑1.2mm)噴涂水性聚氨酯清漆，漆膜厚度為0.01mm，并在45℃環(huán)境中干燥120min，烘干后的型材室溫環(huán)境養(yǎng)護(hù)48h即得仿景泰藍(lán)玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材，然后在人工老化2000h后觀察其顏色變化并用劃格法側(cè)附著力，耐候性和附著力均達(dá)到合格值即δe≤5，附著力1級。