CN102321430A - 一种双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性漆，具体涉及一种双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆。它由重量比为1︰1的甲组份和乙组份混合制成，该水性漆是将亲水的多元醇引入醇解反应，再将亲水的酸酐和亲水的二羟甲基丙酸引入酯化反应，使其在初级反应合成时，就嵌入了共混、互穿聚合物分子网络的亲水分子基因，与传统油漆相比解决了高聚物材料醇酸、环氧、聚氨酯的水溶性问题，减少了二甲苯等有机溶剂污染环境的问题。解决了现有油漆有机溶剂存在静电燃烧的危险现象，也极易导致施工人员中毒的问题，且生产工艺易掌握、原材料来源充足。

Description

一种双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆

技术领域

本发明涉及一种水性漆，具体涉及一种双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆。

背景技术

军、民用舰船的内外涂装，可有效预防金属生锈和化学物对船体的腐蚀、装饰美化船体，以利于人员居住、货物的存放安全等。舰船的传统涂装用漆是采用二甲苯、甲苯、200号溶剂油作为溶剂生产的涂装漆，用于船体的内外船舱涂装。在一些只有小舱口或门的船舱内施工时，由于空气的流动性差，漆膜里的有机溶剂挥发出来后形成可燃气体，充满舱体，经常出现可燃气体静电燃烧的危险现象，同时，也极易导致施工人员中毒。为了解决现有舰船涂装用油漆有机溶剂存在静电燃烧的危险现象，也极易导致施工人员中毒的问题，亟待寻求一种以水为溶剂生产水性舰船涂装用漆的求新途径，以填补当前没有水性舰船涂装用漆的市场空白，满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种生产工艺易掌握、产品施工易行，不污染环境、无静电燃烧的危险现象，同时也不会导致施工人员中毒的双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆，它由重量比为1︰1的甲组份和乙组份混合制成，其特征在于：甲组份是由下列重量百分比的原料制成的：

多元醇一羧酸液13%             醋酸锂液0.06%        

甲苯二异氰酸酯12%             磷酸甲苯液0.07%

异佛尔酮二异氰酸酯13%         甲苯0.7%

戊杂款膦化氢液0.09%            中和剂1.6%

对甲苯磺酸甲酯液0.4%           二甲苯30%

二甲苯吡唑液0.08%                亲水溶剂29%

所述的中和剂由重量比为：三乙胺40%、N—甲苯二乙醇胺10%、水50%的原料混合制成；亲水溶剂由重量比为：乙醇60%、丙醇10%、环乙酮10%、丁酮10%、醋酸丁酯10%的原料混合制成；所述的多元醇一羧酸液由重量比为：新戊二醇16.5%、二羟甲基丙酸11.5%、苯偏二甲酸酐22%、二甲苯40%、甲苯10%的原料制成；

 乙组份是由下列重量百分比的原料制成的： 

菜籽油14.3%                三羟甲基丙烷  4%         

异丙醇  4%                 蓖麻油脂肪酸4.9%

纯净水  41%                二羟甲基丙酸 1.5%

氨  水  1%                 苯二甲酸酐  3%

乙  醇 10.39%              苯偏三甲酸酐 3%

新戊二醇3.9%               水性聚乙二醇9%

环烷酸锂0.01%

所述双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的甲组份制备过程包括以下步骤：

1）、按上述甲组份的原料配比，将二甲苯、甲苯投入反应釜并开动搅拌，升温145℃回流脱水后降温50℃以下，将1/2量的多元醇一羧酸液投入反应釜并搅拌均匀，然后继续升温至70℃，投入磷酸甲苯液并通入氮气；将甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯滴加进入反应釜，滴加时间为2小时，滴加完成后升温至80℃反应1小时，然后升温至90℃反应1小时。

2）、将戊杂款膦化氢液缓慢滴加进入反应釜，滴加过程中要不断观察物料反应情况，防止爆聚，滴加时间为1.5小时，滴加完成后升温至100℃反应1小时，然后升温至120℃反应1小时。

3）、将剩余1/2量的多元醇一羧酸液滴加进入反应釜，升温至130℃反应1小时，然后再升温至140℃反应1小时、升温至145℃反应0.5小时。降温至70℃。

4）、将醋酸锂液滴加进入反应釜，滴加时间为40分钟，升温至80℃反应1小时，再升温至90℃反应1小时。

5）、将对甲苯磺酸甲酯液、二甲苯吡唑液缓慢加入反应釜并搅拌均匀，90℃恒温条件下反应30分钟，开动抽真空，脱出二甲苯和甲苯总量的3/4，然后降温至60℃。

6）、加入亲水溶剂，调节固含量至70%，然后降温至50℃，加入中和剂，调PH值至7.5—8，升温至60℃反应至透明，降温至40℃，质检、过滤、出料、包装得双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的甲组份，其固含量为70%。

所述双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的乙组份制备过程包括以下步骤：

1）、按上述乙组份的原料配比，将菜籽油、蓖麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、新戊二醇依次加入到反应釜并开动搅拌，升温至120℃加入环烷酸锂搅拌均匀，继续升温至230℃，恒温保持反应2—3小时，降温至180℃。

2）、将苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、二羟甲基丙酸加入到反应釜并搅拌，保温在160℃使其反应，每隔20分钟取样测试一次酸值，直至达到70mgKgH/g为止，然后降温至70℃。

3）、在反应釜中加入异丙醇、乙醇并搅拌，然后降温至50℃，加入氨水将PH值调至7.5—8，升温至60℃反应40分钟，加入配比量的纯净水和水性聚乙二醇搅拌均匀，观察物料的透明度，合格后降温至40℃，质检、过滤、出料、包装得双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的乙组份，其固含量为50%。

使用时，将双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的甲组份和乙组份按1︰1的比值混合再加入甲组份和乙组份总量30%的纯净水和适量的颜料，并搅拌均匀调配成需要的色泽即可喷涂。

本发明的有益效果在于：

该双组份舰船涂装用水性漆是将亲水的多元醇引入醇解反应，再将亲水的酸酐和亲水的二羟甲基丙酸引入酯化反应，使其在初级反应合成时，就嵌入了共混、互穿聚合物分子网络的亲水分子基因，在反应过程中，随着漆膜水溶液的挥发，脱水反应逐渐完成，树脂分子交联干固后，漆层就具备了很强的耐水、耐油、耐晒等综合性能。与传统油漆相比解决了高聚物材料醇酸、环氧、聚氨酯的水溶性问题，减少了二甲苯等有机溶剂污染环境的问题。避免了现有油漆有机溶剂存在静电燃烧的危险现象，也极易导致施工人员中毒的问题，且生产工艺易掌握、原材料来源充足。

具体实施方式：

该双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆由重量比为1︰1的甲组份和乙组份混合制成，以200公斤水性漆为例，甲组份是由下列重量的原料制成的：（单位：公斤）

多元醇一羧酸液13             醋酸锂液0.06        

甲苯二异氰酸酯12             磷酸甲苯液0.07

异佛尔酮二异氰酸酯13         甲苯0.7

戊杂款膦化氢液0.09            中和剂1.6

对甲苯磺酸甲酯液0.4           二甲苯30

二甲苯吡唑液0.08              亲水溶剂29

中和剂由三乙胺0.64、N—甲苯二乙醇胺0.16、水0.8混合制成；亲水溶剂由乙醇17.4、丙醇2.9、环乙酮2.9、丁酮2.9、醋酸丁酯2.9混合制成；多元醇一羧酸液由新戊二醇2.145、二羟甲基丙酸1.495、苯偏二甲酸酐2.86、二甲苯5.2、甲苯1.3的原料制成。

 

双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的甲组份制备过程包括以下步骤：

1）、按上述甲组份的原料配比，将二甲苯30公斤、甲苯0.7公斤投入反应釜并开动搅拌，升温145℃回流脱水后降温50℃以下，将1/2量的多元醇一羧酸液6.5公斤投入反应釜并搅拌均匀，然后继续升温至70℃，投入质量比为10%的磷酸甲苯液0.07公斤并通入氮气；将甲苯二异氰酸酯12公斤、异佛尔酮二异氰酸酯13公斤滴加进入反应釜，滴加时间为2小时，滴加完成后升温至80℃反应1小时，然后升温至90℃反应1小时。

2）、将质量比为15%的戊杂款膦化氢液0.09公斤缓慢滴加进入反应釜，滴加过程中要不断观察物料反应情况，防止爆聚，滴加时间为1.5小时，滴加完成后升温至100℃反应1小时，然后升温至120℃反应1小时。

3）、将剩余1/2量的多元醇一羧酸液6.5公斤滴加进入反应釜，升温至130℃反应1小时，然后再升温至140℃反应1小时、升温至145℃反应0.5小时。降温至70℃。

4）、将质量比为15%的醋酸锂液0.06公斤滴加进入反应釜，滴加时间为40分钟，升温至80℃反应1小时，再升温至90℃反应1小时。

5）、将质量比为10%的对甲苯磺酸甲酯液0.4公斤、质量比为10%的二甲苯吡唑液0.08公斤、缓慢加入反应釜并搅拌均匀，90℃恒温条件下反应30分钟，开动抽真空，脱出二甲苯和甲苯总量的3/4即23.025公斤，然后降温至60℃。

6）、加入亲水溶剂29公斤，调节固含量至70%，然后降温至50℃，加入中和剂1.6公斤，调PH值至7.5—8，升温至60℃反应至透明，降温至40℃，质检、过滤、出料、包装得双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的甲组份，其固含量为70%。

乙组份是由下列重量的原料制成的（单位：公斤）： 

菜籽油14.3                三羟甲基丙烷  4          

异丙醇  4                 蓖麻油脂肪酸4.9 

纯净水  41                二羟甲基丙酸1.5 

氨  水  1                 苯二甲酸酐  3 

乙  醇 10.39             苯偏三甲酸酐 3 

新戊二醇3.9               水性聚乙二醇9 

环烷酸锂0.01 

双双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的乙组份制备过程包括以下步骤：

1）、按上述乙组份的原料配比，将菜籽油14.3公斤、蓖麻油脂肪酸4.9公斤、三羟甲基丙烷4公斤、新戊二醇3.9公斤依次加入到反应釜并开动搅拌，升温至120℃加入环烷酸锂0.01公斤搅拌均匀，继续升温至230℃，恒温保持反应2—3小时，降温至180℃。

2）、将苯二甲酸酐3公斤、苯偏三甲酸酐3公斤、二羟甲基丙酸1.5公斤加入到反应釜并搅拌，保温在160℃使其反应，每隔20分钟取样测试一次酸值，直至达到70mgKgH/g为止，然后降温至70℃。

3）、在反应釜中加入异丙醇4公斤、乙醇10.39公斤并搅拌，然后降温至50℃，加入氨水1公斤将PH值调至7.5—8，升温至60℃反应40分钟，加入配比量的纯净水41公斤和水性聚乙二醇9公斤搅拌均匀，观察物料的透明度，合格后降温至40℃，质检、过滤、出料、包装得双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的乙组份，其固含量为50%。

使用时，将双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆的甲组份和乙组份按1︰1的比值混合再加入适量的纯净水并搅拌均匀即可喷涂。

Claims (4)

1.一种双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆，它由重量比为1︰1的甲组份和乙组份混合制成，其特征在于：甲组份是由下列重量百分比的原料制成的：

多元醇一羧酸液13%             醋酸锂液0.06%        

甲苯二异氰酸酯12%             磷酸甲苯液0.07%

异佛尔酮二异氰酸酯13%         甲苯0.7%

戊杂款膦化氢液0.09%            中和剂1.6%

对甲苯磺酸甲酯液0.4%           二甲苯30%

二甲苯吡唑液0.08%              亲水溶剂29%；

乙组份是由下列重量百分比的原料制成的： 

菜籽油14.3%                三羟甲基丙烷  4%         

异丙醇  4%                 蓖麻油脂肪酸4.9%

纯净水  41%                二羟甲基丙酸1.5%

氨  水  1%                 苯二甲酸酐  3%

乙  醇  10.39%             苯偏三甲酸酐 3%

新戊二醇3.9%               水性聚乙二醇9%

环烷酸锂0.01%。

2.根据权利要求1所述的双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆，其特征在于：所述的中和剂由重量比为：三乙胺40%、N—甲苯二乙醇胺10%、水50%的原料混合制成。

3.根据权利要求1所述的双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆，其特征在于：亲水溶剂由重量比为：乙醇60%、丙醇10%、环乙酮10%、丁酮10%、醋酸丁酯10%的原料混合制成。

4.根据权利要求1所述的双组份水溶性三聚体聚氨脂舰船涂装用水性漆，其特征在于：所述的多元醇一羧酸液由重量比为：新戊二醇16.5%、二羟甲基丙酸11.5%、苯偏二甲酸酐22%、二甲苯40%、甲苯10%的原料制成。