CN102108244A - 高延伸率脂肪族聚脲面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐候脂肪族聚脲面漆及其制备方法，该面漆由甲、乙两组份组成，甲、乙两组份混合的重量比为1∶1～3，甲组份的组成配比为异佛尔酮多异氰酸酯10～20％、HDI缩二脲多异氰酸酯40～50％，溶剂40～50％、乙组份的组成配比为聚天门冬氨酸酯树脂10～30％、颜填料15～40％、助剂2～4％、溶剂20～50％；本发明还提供相应的制备方法，使用本发明面漆可一次性厚涂200μm以上，配方中不含有重金属催干剂，环保安全，对施工环境适用性好。同时该面漆具有优异的耐候性、高的断裂伸长率，良好的耐酸碱盐腐蚀性和耐磨性。

Description

高延伸率脂肪族聚脲面漆及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种高耐候高延伸率脂肪族聚脲(氨酯)面漆及其制备方法。

背景技术：

聚(脲)氨酯涂料是随着聚(脲)氨酯合成化学的发展及聚(脲)氨酯材料的广泛应用而迅速发展起来的，随着我国国民经济和基本建设的持续快速发展，国家重点和大型工程对长期使用方面的要求也越来越高，既要求涂料具有优异的耐候性、良好的耐酸碱盐腐蚀性和耐磨性，又必须具有良好的装饰性和施工性。

目前，市面上的双组分脂肪族聚氨酯涂料，常温固化交联慢且易受环境的影响，需要添加适量的重金属催干剂，不仅造成施工地域和季节的局限性，且不利于涂层的长期耐候性。另外，普通的聚氨酯(脲)涂料，由于采用的脂肪族多异氰酸酯柔韧性差，在本专利发明前，断裂伸长率达到200％指标的基于聚天门冬氨酸酯的聚氨酯(脲)涂料未见报道。

发明内容：

本发明目的是提供一种双组分高耐候高延伸率聚(脲)氨酯涂料及其生产方法。该涂料从成膜物质出发，选用聚天门冬氨酸酯树脂与异氰酸酯基团进行反应，该涂料成膜过程中无需添加重金属催干剂，环保安全，成膜受地域和环境影响小。该涂料成膜后不仅具有优异的耐候性、高断裂伸长率、良好的耐酸碱盐腐蚀性和耐磨性，又具有良好的施工性。

本发明所提供的高耐候高延伸率脂肪族聚脲面漆，包括以重量比计为1∶1～3的甲组分和乙组份，其中以重量百分比计

甲组份的组成配比为：

异佛尔酮多异氰酸酯                10～20％

HDI缩二脲多异氰酸酯               40～50％，

溶剂                              40～50％

乙组份的组成配比为：

聚天门冬氨酸酯树脂                10～30％，

颜填料                            15～40％，

助剂                              2～4％，

溶剂                              20～50％。

所述的面漆优选以重量百分比计

甲组份的组成配比为：

异佛尔酮多异氰酸酯                10～15％

HDI缩二脲多异氰酸酯               40～45％，

溶剂                              40～45％

乙组份的组成配比为：

聚天门冬氨酸酯树脂                15～20％，

颜填料                            20～30％，

助剂                              2～4％，

溶剂                              30～40％。

乙组份中所述填料选自沉淀硫酸钡、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙或其混合物。

所述的溶剂选自酮类、酯类、或芳香烃化合物，优选选自醋酸乙酯、丙二醇醚甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、丙酮、环己酮、二甲苯、高沸点芳香烃或其混合物。

所述的助剂为溶剂体系用的润湿分散剂，优选选自BYK公司出品的BYK-110、BYK-111、BYK-P104S，华夏助剂公司出品的HX-4011、HX-4012，HX-4013，德谦化工出品的Disponer 9250或其混合物。

本发明还提供所述面漆的制备方法，所述的甲、乙组份分别按如下方法制造：

a.以重量百分比计称取原料

甲组份的组成配比为：

异佛尔酮多异氰酸酯                10～20％

HDI缩二脲多异氰酸酯               40～50％，

溶剂                              40～50％

乙组份的组成配比为：

聚天门冬氨酸酯树脂                10～30％，

颜填料                            15～40％，

助剂                              2～4％，

溶剂                              20～50％。

b.甲组份的制备：将甲组份原料由溶剂稀释后，搅拌均匀，过滤包装为甲组分；

c.乙组份的制备：将聚天门冬氨酸酯树脂、颜填料及助剂加入到高速调缸内搅拌分散均匀，使之呈均匀的液体，然后加入砂磨机中研磨分散到细度≤30μm，再将物料泵入调缸内，加入溶剂，搅拌均匀，调节粘度为20～80S，过滤包装为乙组份。

使用时，甲、乙组份混合的重量比为1∶1～1∶3。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1、本发明的面漆无需添加重金属催干剂，环保安全，成膜受地域和环境影响小。普通脂肪族面漆中由于采用羟基树脂，如丙烯酸羟基树脂，与异氰酸酯固化需要添加有机锡类催干剂，固化受外界环境影响大，且由于重金属催干剂的存在，对涂层耐候性具有不利的影响。

2、本发明面漆可一次性厚涂200μm以上，一次成膜厚，施工工序少，效率高。

3、本发明面漆具有极佳的机械性能。其中，断裂伸长率可达到200％这一性能远高于市场同类产品。

具体实施方式：

现举如下实施例对本发明作进一步说明，但实施例不是对本发明的限制。

以下实施例中所用原材料：

NH1420聚天门冬氨酸酯树脂        Bayer公司

BYK-P104S                       BYK公司

HX-4012                         广州华夏助剂化工有限公司

Disponer 9250                   德谦(上海)化学有限公司

碳黑、金红石型钛白粉、酞青蓝、氧化铁红、沉淀硫酸钡、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙、醋酸乙酯、丙二醇醚甲醚醋酸酯、二甲苯、HDI缩二脲多异氰酸酯N75、异佛尔酮多异氰酸酯VPLS2371。

实施例1

步骤一、生产前必须严格清洗设备，所有原料应严格控制水份。

步骤二、将10Kg VPLS2371异佛尔酮多异氰酸酯、40KgHDI缩二脲多异氰酸酯N75经50Kg溶剂稀释后用100目筛过滤包装为甲组分。

步骤三、将NH1420聚天门冬氨酸酯20Kg、金红石型钛白粉20Kg、碳黑5Kg、BYK-P104S助剂5Kg加入到高速分散拉缸内搅拌60分钟，使之呈均匀的液体。再将上述液体在砂磨机中经研磨分散到细度≤20μm为合格并打入拉缸内，加入溶剂醋酸乙酯15Kg、二甲苯15Kg、丙二醇醚甲醚醋酸酯20Kg，调节粘度至30S(涂4杯)为合格，以100目筛过滤包装为乙组份。在使用时按照重量配比1∶1混合搅拌均匀，在1.5h内用完。

实施例2

步骤一、生产前必须严格清洗设备，所有原料应严格控制水份。

步骤二、将10Kg VPLS2371异佛尔酮多异氰酸酯、50Kg HDI缩二脲多异氰酸酯N75经40Kg溶剂稀释，用100目筛过滤包装为甲组分。

步骤三、将NH1420聚天门冬氨酸酯25Kg、沉淀硫酸钡20Kg、重质碳酸钙5Kg、滑石粉5Kg、酞箐兰2Kg、HX-4012助剂5Kg加入到高速分散拉缸内搅拌60分钟，使之呈均匀的液体。再将上述液体在砂磨机中经研磨分散到细度≤20μm为合格并打入拉缸内，加入溶剂醋酸乙酯23Kg、二甲苯10Kg、丙二醇醚甲醚醋酸酯25Kg，调节粘度至50S(涂4杯)为合格，以100目筛过滤包装为乙组份。在使用时按照重量配比1∶2混合搅拌均匀，在1.5h内用完。

实施例3

步骤一、生产前必须严格清洗设备，所有原料应严格控制水份。

步骤二、将20Kg VPLS2371异佛尔酮多异氰酸酯、40Kg HDI缩二脲多异氰酸酯N75经40Kg溶剂稀释，用100目筛过滤包装为甲组分。

步骤三、将NH1420聚天门冬氨酸酯30Kg、沉淀硫酸钡20Kg、重质碳酸钙5Kg、高岭土5Kg、氧化铁红5Kg、Disponer 9250助剂5Kg加入到高速分散拉缸内搅拌60分钟，使之呈均匀的液体。再将上述液体在砂磨机中经研磨分散到细度≤20μm为合格并打入拉缸内，加入溶剂醋酸乙酯10Kg、二甲苯10Kg、丙二醇醚甲醚醋酸酯10Kg，调节粘度至80S(涂4杯)为合格，以100目筛过滤包装为乙组份。在使用时按照重量配比1∶3混合搅拌均匀，在1.5h内用完。

实施例1～3中的双组分高耐候聚脲面漆的试验结果如下表所示：

性能指标	实施例1	实施例2	实施例3
				涂层颜色及外观	符合	符合	符合

细度(μm)GB/T6753.1	≤20μm	≤25μm	≤30μm
				表干时间(h)GB/T1728	≤2	≤2	≤2
实干时间(h)GB/T1728	≤10	≤11	≤12

Claims (8)

1.一种高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于包括以重量比计为1∶1～3的甲组分和乙组份，其中以重量百分比计

甲组份的组成配比为：

异佛尔酮多异氰酸酯         10～20％

HDI缩二脲多异氰酸酯        40～50％，

溶剂                       40～50％

乙组份的组成配比为：

聚天门冬氨酸酯树脂         10～30％，

颜填料                     15～40％，

助剂                       2～4％，

溶剂                       20～50％。

2.如权利要求1所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于以重量百分比计

甲组份的组成配比为：

异佛尔酮多异氰酸酯         10～15％

HDI缩二脲多异氰酸酯        40～45％，

溶剂                       40～45％

乙组份的组成配比为：

聚天门冬氨酸酯树脂         15～20％，

颜填料                     20～30％，

助剂                       2～4％，

溶剂                       30～40％。

3.根据权利要求1或2所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于乙组份中所述填料选自沉淀硫酸钡、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙或其混合物。

4.根据权利要求1或2所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于所述的溶剂选自酮类、酯类、或芳香烃化合物。

5.根据权利要求4所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于所述的溶剂选自醋酸乙酯、丙二醇醚甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、丙酮、环己酮、二甲苯、高沸点芳香烃或其混合物。

6.根据权利要求1或2所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于所述的助剂为溶剂体系用的润湿分散剂。

7.根据权利要求6所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆，其特征在于所述的助剂选自BYK公司出品的BYK-110、BYK-111、BYK-P104S，华夏助剂公司出品的HX-4011、HX-4012，HX-4013，德谦化工出品的Disponer 9250或其混合物。

8.一种如权利要求1所述的高延伸率脂肪族聚脲面漆的制备方法，其特征是：分别按如下方法制造甲、乙组份：

a.以重量百分比计称取原料

甲组份的组成配比为：

异佛尔酮多异氰酸酯          10～20％

HDI缩二脲多异氰酸酯         40～50％，

溶剂                        40～50％

乙组份的组成配比为：

聚天门冬氨酸酯树脂          10～30％，

颜填料                      15～40％，

助剂                        2～4％，

溶剂                        20～50％。

b.甲组份的制备：将甲组份原料由溶剂稀释后，搅拌均匀，过滤包装为甲组分；

c.乙组份的制备：将聚天门冬氨酸酯树脂、颜填料及助剂加入到高速调缸内搅拌分散均匀，使之呈均匀的液体，然后加入砂磨机中研磨分散到细度≤30μm，再将物料泵入调缸内，加入溶剂，搅拌均匀，调节粘度为20～80S，过滤包装为乙组份。