CN102329556B - 一种耐磨聚氨酯清漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨聚氨酯清漆，所述聚氨酯清漆的组成包括以下质量含量的组份：58～62％的树脂，10～15％的混合溶剂，2-10％的气相法纳米二氧化硅填料，0.1-0.5％的流平剂，0.5-5％的润湿分散剂，及20-30％的固化剂，其中所述树脂为丙烯酸树脂及聚酯树脂的混合，且丙烯酸树脂与聚酯树脂的质量混合比例为1～2∶1；所述溶剂为二甲苯和丁酯的混合，且二甲苯和丁酯的质量混合比例为1～3∶1。采用本发明的配方所制备的聚氨酯清漆，与普通的聚氨酯清漆相比，具有同等的涂膜性能和施工性能，但却具有较强的抗机械摩擦性能和耐候性能，能够为产品提供周全的保护和良好的装饰效果，而且安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机涂料技术领域，特别涉及聚氨酯清漆技术领域。
背景技术
大部分工业产品都会广泛使用有机涂料进行表面涂装。装饰和防护是涂装的两大目的。摩托车表面依靠透明清漆进行外观装饰，国内普遍采用的是聚氨酯清漆，涂膜外观丰满光亮，大大提高产品档次，具有极强的装饰性。
目前有两大问题困扰涂装界：一是有机涂膜长期暴露在户外时，容易受阳光，尤其是紫外线的破坏而产生自由基，进而破坏涂膜中的有机高分子链段，产生失光粉化等问题，不但影响外观，严重的还会导致涂膜剥落丧失对机体的保护性；二是在清洗机车时因为灰尘摩擦等问题导致涂膜的早期失光，尤其是深色涂膜更为明显，严重影响外观。
为解决上述问题，目前行内普遍采取添加苯并三挫类的有机高分子光稳定剂来减少光对涂膜的破坏，这种助剂对于300-400纳米波长的紫外线有很好的吸收效果，缺点在于具有一定的时效性，同时无法防止机械摩擦对涂膜的破坏，更重要的是，处于环境保护的目的，越来越多国家(如日本、德国等)将苯并三挫列为禁用物质严禁在任何领域使用。
公开号为CN101585997，公开日为2009年11月25日，发明名称为“高硬度水性清漆及其制备方法”的中国发明专利申请公开了一种可应用于木材、金属、混凝土、玻璃等表面装饰的水性清漆配方和制备方法。其配方包括下列组份：水性聚氨酯分散体30-70％、丙烯酸酯乳液30-70％、水5-10％、润湿剂0.1-0.2％、分散剂0.1-0.2％、成膜助剂0.5-0.6％、消泡剂0.1-0.3％、纳米陶瓷微粉0.2-1％、催干剂5-8％。
公开号为CN102051112A，公开日为2011年5月11日，发明名称为“一种水性双组份聚氨酯清漆及其制备方法”的中国发明专利申请公开了一种水性双组份聚氨酯清漆，该水性双组份聚氨酯清漆的原料配方由组份一和组份二构成，组份一包含55～65％羟基聚氨酯分散体、15～18％水、0.2～0.5％醋丁纤维素流平剂、0.5～0.8％流变助剂、0.5～0.8％纳米二氧化硅微粒、0.1～0.3％消泡剂、0.3～0.5％脱泡剂、0.1～0.3％增稠剂、0.4～0.6％成膜助剂、0.2～0.5％水性催干剂和0.5～1.5％聚四氟乙烯蜡，组份二包含15～20％多异氰酸酯和1～3％脱气溶剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种经纳米改性制备的耐磨聚氨酯清漆，具有极强的抗机械摩擦性能和耐候性能，而且安全环保。
为解决上述技术问题，本发明的一种耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述聚氨酯清漆的组成包括以下质量含量的组份：58～62％的树脂，10～15％的混合溶剂，2-10％的气相法纳米二氧化硅填料，0.1-0.5％的流平剂，0.5-5％的润湿分散剂，及20-30％的固化剂，其中所述树脂为丙烯酸树脂及聚酯树脂的混合，且丙烯酸树脂与聚酯树脂的质量混合比例为1～2∶1；所述溶剂为二甲苯和丁酯的混合，且二甲苯和丁酯的质量混合比例为1～3∶1。
所述丙烯酸树脂为羟基值含量4.2％固体分为70％.的丙烯酸树脂，所述聚酯树脂为羟基值含量4.2％，固体分为74％。
所述流平剂为聚醚改性的有机硅氧烷，例如BYK公司的306。
所述的气相法纳米二氧化硅填料为GEDUSSA公司的9200纳米填料。
所述的润湿分散剂为聚氨酯改性的润湿分散剂。
所述的固化剂为HDI三聚体。
采用本发明的配方所制备的聚氨酯清漆，与普通的聚氨酯清漆相比，具有同等的涂膜性能和施工性能，但却具有较强的抗机械摩擦性能和耐候性能，能够为产品提供周全的保护和良好的装饰效果，而且安全环保。上述组分的纳米改性耐磨聚氨酯清漆在摩托车涂装、汽车修补及汽车保险杠涂装领域有广泛应用，与普通的聚氨酯清漆相比施工性能无明显差别，具有较强的抗机械摩擦性能和耐候性能，能用来解决普通聚氨酯清漆因为不耐洗刷而导致的早期失光以及耐候性能偏差而出现的中后期失光的问题，能够为产品提供周全的保护和良好的装饰效果，而且安全环保。
为进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明作详细的描述，但是需要说明的是，实施例并不构成对本发明要求保护范围的限定。
具体实施方式
本发明的一种纳米改性耐磨聚氨酯清漆其组分包括：
总质量含量为58～62％的树脂，其中所述树脂为含羟基丙烯酸树脂，如氰特SM515，及含羟基聚酯树脂，如NUPLEX1715，的混合，且丙烯酸树脂与聚酯树脂的质量混合比例为1～2∶1；
质量含量为10～15％的混合溶剂，由二甲苯和丁酯的混合而成，二甲苯和丁酯的质量混合比例为1～3∶1
2-10％的气相法纳米二氧化硅填料DEGUSSA 9200，
0.1-0.5％的聚醚改性有机硅氧烷，如BYK-306，
0.5-5％的润湿分散剂，如BYK-2001，及
20-30％的固化剂，HDI三聚体，如拜耳3390。
其中，含羟基丙烯酸树脂、含羟基聚酯树脂和HDI三聚体是成膜物质，聚醚改性有机硅氧烷是流平助剂，纳米填料是耐磨抗刮助剂，聚氨酯改性润湿分散剂是用于稳定纳米填料，二甲苯和丁酯是稀释剂。
实施例一
本例为本发明的耐磨聚氨酸清漆的制备例。
将0.1g聚醚改性有机硅氧烷和0.5克聚氨酯改性润湿分散剂在200-500RPM转速下搅拌1-2min，加入6.2g二甲苯，6.2克丁酯和3克纳米填料DEGUSSA 9200，在200-500RPM转速下分散5-10min，加入30克羟基丙烯酸树脂(氰特SM515)，30克羟基聚酯树脂(NUPLEX1715)和24克HDI三聚体，制得耐磨聚氨酸清漆。
实施例二
本例为本发明的耐磨聚氨酸清漆的制备例。
将0.1g聚醚改性有机硅氧烷和0.8克聚氨酯改性润湿分散剂在200-500RPM转速下搅拌1-2min，加入6.1g二甲苯，5克丁酯和3克纳米填料DEGUSSA 9200，在200-500RPM转速下分散5-10min，加入35克羟基级丙烯酸树，25克羟基聚酯树脂和24克HDI三聚体，制得耐磨聚氨酸清漆。
实施例三
将0.1g聚醚改性有机硅氧烷和0.5克聚氨酯改性润湿分散剂在200-500RPM转速下搅拌1-2min，加入5g二甲苯，5.9克丁酯和5克纳米填料DEGUSSA 9200，在200-500RPM转速下分散5-10min，加入38克羟基丙烯酸树脂，22克羟基聚酯树脂和23克HDI三聚体，制得耐磨聚氨酸清漆。
对实施例一、二、三所制得的耐磨聚氨酯清漆分别在1000h的耐候性测试中(全光谱光照能量约为2160MJ/m2，相当于户外使用两年所接受的阳光照射能量)，均没有出现早期失光或者中后期失光的问题。
下表是本发明的纳米改性耐磨聚氨酯清漆与普通聚氨酯清漆的性能对比：
| 涂膜性能及测试方法 | 普通聚氨酯清漆 | 纳米改性耐磨聚氨酯清漆 |
| 硬度 | B | 实施例1 |
| 冲击(kg.cm) | ＞50 | ＞50 |
| 可见光透过率 | ＞95％ | ＞95％ |
| 耐水性 | 240h | 1000h |
| 耐二甲苯擦拭 | 10次 | 30次 |
| 耐洗刷(100次) | 保光率70％ | 保光率90％ |
| 耐候性 | 1000H | ＞2000H |
以上结果表明，由于本发明加入了纳米填料，具有较强的抗机械摩擦性能和耐候性能，在常规聚氨酯清漆的基础上改善了漆膜的耐磨性能。
Claims (6)
1.一种耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述聚氨酯清漆的组成包括以下质量含量的组份：58～62%的树脂，10～15%的混合溶剂，2-10%的气相法纳米二氧化硅填料，0.1-0.5%的流平剂，0.5-5%的润湿分散剂，及20-30%的固化剂，其中所述树脂为丙烯酸树脂及聚酯树脂的混合，且丙烯酸树脂与聚酯树脂的质量混合比例为1～2：1；所述溶剂为二甲苯和丁酯的混合，且二甲苯和丁酯的质量混合比例为1～3：1。
2.根据权利要求1所述的耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述丙烯酸树脂为羟基值含量为4.2%.的丙烯酸树脂，所述聚酯树脂为羟基值含量4.2%的聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述流平剂为聚醚改性的有机硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述的气相法纳米二氧化硅填料为DEGUSSA公司的9200纳米填料。
5.根据权利要求1所述的耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述的润湿分散剂为聚氨酯改性的润湿分散剂。
6.根据权利要求1所述的耐磨聚氨酯清漆，其特征在于所述的固化剂为HDI三聚体。
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Address after: 529085, No. 8, No. two, 1-8 Tong Road, Tangxia Town, Pengjiang District, Guangdong, Jiangmen Patentee after: GUANGDONG SIFANG-VICTORY NEW MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 529085, No. two, No. 8, Jin Tong Road, Tangxia Town, Pengjiang District, Guangdong, Jiangmen Patentee before: JIANGMEN SIFANG VICTORY FINE CHEMISTRY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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