CN102391769A - 一种新型pu耐黄快干开放清面漆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型PU开放清面漆，其特征在于，包括主漆和固化剂；所述主漆包括一种具有化学式（Ⅰ）重复单元的自干性能的羟基丙烯酸树脂和氯醋树脂；

（I）其中，R₁为氢原子、烷基或羧基，R₂为氢原子、烷基、羧基或羟基，n大于30；所述固化剂为多异氰酸酯。本发明一种新型PU开放清面漆摆脱了传统开放漆对硝化棉的依赖，很好解决耐黄变问题，而且本发明使用时干速快、硬度得到进一步提升，且具有很好的开放效果；在保持优异的漆膜性能，提高上漆后木质品质量的条件下，大幅度节省了在家具涂装过程中PU漆干燥时间，提高生产效率。

Description

一种新型PU耐黄快干开放清面漆

技术领域

本发明涉及一种木制品油漆，尤其涉及一种具有快干、耐黄变性以及良好开放效果的新型PU开放清面漆。

背景技术

在目前，市场上硝基涂料（简称NC漆）、紫外光固化涂料（简称UV漆）和聚氨酯涂料（简称PU漆）是最为常见的木质品油漆。其中，各种类型的油漆都各有特色，但是相比较而言，其中PU漆附着力强、密封性好、高度柔韧性、漆膜透明度好，和高耐化学腐蚀性及环保性强等综合优势而使用最为普遍，具市场不完全统计，目前普通家庭装修中选用PU漆的约占60％左右。

PU漆是所有聚氨酯涂料的统称，其为自然成膜的成膜方式，无须特殊工艺。其主要成本包括含有聚氨酯高聚物的主漆剂、含有异氰酸酯基固化剂。PU漆具有很强的渗透性和适用性，能渗透到木材的表层里面，连含油脂较高的地板（如柚木）都可以适用。成膜后漆膜较薄，光泽匀称、透明度高，可以很好的显现地板的自然纹理和色泽。

随着人们生活质量提高，对于PU漆性能要求也不断提升，尤其近几年，古典风格流行了数年后，线条简单、造型粗犷的美式木门与线条细腻的欧式木门开始成为流行的风向标。美式、欧式木门主要特点是崇尚自然，充分显现木材本色和纹理，迎合了人类向往自然，回归自然的心理需求。

如，美式、欧式木门的油漆效果基本为开放与半开放式，所述油漆的开放性，即上漆后的感官的真实性描述。这样的产品充分强调木质（皮）表面的自然纹理之美，显露木材的导管，非常强调颜色的层次感，讲究颜色明暗、深浅的变化。因而，对于油漆提出了快干性、耐黄性，高清晰度以及开放性等更高要求。

然而，目前市面上PU、NC开放效果的系列产品中，快干性、耐黄性、开放性等特性难以同时确保，如为了保证油漆的开放效果及干速性，大多使用了硝化棉，但硝化棉的耐黄变差，在浅色基材上的耐黄变性能达不到要求。若如少用氨类催干剂，有机锡等方法虽然耐黄变可以达到要求，但是无法做出良好的开放效果。并且干速慢，效率低下。这都进一步限制了开放式PU漆的应用。为此，人们不断研发新的技术方案以提高PU漆的整体性能。如中国公开号为CN101792522A的专利申请文件提供了一种水白透明耐黄变醇酸树脂用于提高PU漆的耐黄性；中国公开号为CN101230231A的专利申请文件提供了一种含有羟基醇酸或丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂的聚氨酯改性不饱和聚酯漆；还如中国公开号CN101935425A的专利申请文件提供了一种改性PU丙烯酸树脂。

发明内容

本发明提供一种新型PU开放清面漆以克服上述现有的开放式PU漆中的不足，进一步确保提升PU漆的快干性、耐黄性以及开放性，从而全面提升PU漆性能。

本发明一种新型PU开放清面漆通过以下技术方案实现目的：

一种新型PU开放清面漆，其中，，包括主漆和固化剂；所述主漆包括一种具有结构式（I）重复单元的自干性能的羟基丙烯酸树脂和氯醋树脂；

（I）

其中，R₁为氢原子、烷基或羧基；

R₂为氢原子、烷基、羧基或羟基；

R¹为H或烷基；

所述固化剂为多异氰酸酯。

其中，所述的烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基等直链或支链基团。

所述具有自干性能的羟基丙烯酸树脂可以是由结构式（I）所示的重复单元与封端基团组成，也可以是由结构式（I）所示的重复单元与结构式（II）所述重复单元和封端基团组成。或者也可以含有烯烃共聚单体（如丙烯腈、苯乙烯、丙烯酰胺等）得到的重复单元。其中R₃可为氢、烷基、或是金属离子。其中，所述烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基等直链或支链基团，而金属离子可为K、Na等。

其中，所述结构式（I）所示的重复单元的质量比重优选为≥90%。

本发明所述具有自干性能的羟基丙烯酸树脂的合成方法可以是由化学式（III）所示单体聚合得到，或者由化学式（IV）所示单体聚合得到聚合物之后，在通过现有技术在羧基上引入如化学式（V）所示基团得到。

（II）；     

（III）；

（IV）；             

（V）。

    所述的氯醋树脂为氯乙烯与醋酸乙烯的共聚物[P（VC-VAc）]，由氯乙烯单体跟醋酸乙烯在引发剂的作用下共聚而得，也称氯醋共聚物。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述的主漆与所述固化剂的重量配比为20~30：15~25。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述主漆中，所述的羟基丙烯酸树脂的含量为15~25wt%；所述氯醋树脂含量为8~15wt%。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述主漆中，还包括主漆溶剂，所述主漆溶剂的含量为占主漆重量的40~60wt%。其中，所述主漆溶剂优选采用丁酯、乙酯、甲苯、二甲苯。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述主漆中，还包括防沉剂和增稠剂，所述防沉剂和增稠剂的总含量为占主漆重量的3~5wt%。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述主漆中，还包括增塑剂；所述增塑剂的含量为占主漆重量的1~3wt%。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述固化剂包括HDI。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述固化剂还包括TDI三聚体；所述TDI三聚体与所述HDI的质量配比为：15~20:20~25。

上述的新型PU开放清面漆，其中，所述固化剂由固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体组成，且所述固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体的质量配比为60~70:20~25:15~20。其中，所述固化剂溶剂优选采用丁酯、乙酯、甲苯、二甲苯。

本发明内容中，所述TDI指的是甲苯二异氰酸酯， 所述HDI指的是六亚甲基二异氰酸酯

采用本发明一种新型PU开放清面漆的优点在于：

1. 本发明一种新型PU开放清面漆摆脱了传统开放漆对硝化棉的依赖，很好解决耐黄变问题，而且本发明使用时干速快、硬度得到进一步提升，且具有很好的开放效果；在保持优异的漆膜性能，提高上漆后木质品质量的条件下，大幅度节省了在家具涂装过程中PU漆干燥时间，提高生产效率。

2. 采用本发明一种新型PU开放清面漆作业时，相对于传统PU漆和NC漆其硬度大、耐酸碱性强，而且润湿性更强，作业时，其喷涂量只有NC漆的1/2，在确保高质量涂装效果的同时，大大节省了涂装成本。

具体实施方式

本发明提供了一种新型PU开放清面漆，包括主漆和固化剂；所述主漆与所述固化剂的配比含量比为20~30：15~25。

主漆组分：

所述主漆包括以一种具有自干性能的羟基丙烯酸树脂和氯醋树脂。其中，在主漆中，所述的羟基丙烯酸树脂的含量为15~25wt%。所述氯醋树脂含量为8~15wt%。所述氯醋树脂为现有PU漆中的常用组分，市场上购买得到，因而不再过多阐述。

在所述结构式（I）中，基团（V）含有羟基和环氧基两个官能团，而由于羟基和环氧基团的存在通过氢键和极性基团的范德华力可以形成非常强的附着力。

主漆还可以包括主漆溶剂、增塑剂、防沉剂、增稠剂、流平剂、消泡剂。

其中，增塑剂包括优选采用如邻苯二甲酸二辛酯(DOP）和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等邻苯二甲酸酯类的化合物；其在主漆中的含量为1~3wt%。

增稠剂主要选用纤维素醚及其衍生物增稠剂、聚氨酯类增稠剂和聚丙烯酸酯增稠剂。其在主漆中的含量间于1~4wt%

防沉剂优选采用50～55％脲与N-甲基吡咯烷酮溶液；其在主漆中的含量为0.5~5%。而防沉剂和增稠剂在主漆中的总含量为3~5wt%。

流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷优选采用BYK333。其在主漆中的含量为0.1~1wt%。

消泡剂采用聚硅氧烷的环已酮溶液，优选为BYK019或TEGO901。其在主漆中的含量为0.1~1wt%

而在所述主漆中，所述主漆溶剂为丁酯、乙酯、甲苯、二甲苯。在主漆中，其含量为40~60wt%； 

上述主漆组分为本发明的主要内容，而所述主漆还含有聚氨酯以及促进剂等其他的组分，在此不再作过多阐述。

固化剂组分：

所述固化剂包括固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体。这其中，HDI具有优良的耐黄变性，但采用HDI直接降低了PU漆的干固速度，因而本发明还加入TDI三聚体作为固化剂组分，而经实验表明，加入TDI三聚体的本发明，耐黄性增强的同时，确保了干速快的优点，其弥补了HDI干速慢的缺点。其中，所述固化剂由固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体组成，且所述固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体的质量配比为60~70:20~25:15~20。所述固溶剂为丁酯、乙酯、甲苯、二甲苯。

上述固化剂组分为本发明的主要内容，而所述固化剂还可以含有其他本领域常用的组分，在此不再作过多阐述。

下面我们通过具体实施例对本发明的组分作具体阐述，但本发明保护范围并不局限于下述实施例：

实施例1：

1）主漆： 100g，其中，包括：  

羟基丙烯酸树脂，                         含量15g：

氯醋树脂，                               含量 15g；

主漆溶剂：丁酯，                         含量 40g；

增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯(DOP），        含量1g；

防沉剂：50～55%脲与N-甲基吡咯烷酮溶液，含量0.5g。

增稠剂：羟乙基纤维素，                   含量2g；

流平剂：BYK333，                        含量1g，

消泡剂：BYK019，                        含量1g。

2）固化剂，100g；其中包括：

固化剂溶剂：丁酯，                       含量 60g；

HDI                                     含量20g；

TDI三聚体                               含量20g。

其中，所述羟基丙烯酸树脂的重复单体具体如结构式（I）所示。

实施例2：

1）主漆，100g，包括：  

羟基丙烯酸树脂：                          含量20g：

氯醋树脂：                                含量10g；          

主漆溶剂：乙酯，                          含量 45g；

增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯(DOP），         含量2g；

防沉剂：50～55%脲与N-甲基吡咯烷酮溶液， 含量2g。

增稠剂：海藻酸丙二醇酯，                  含量1g； 

流平剂：BYK333，                         含量0.5g，

消泡剂：BYK019，                         含量0.5g。

2）固化剂，70g，其中包括： 

固化剂溶剂：乙酯，                         含量40g；

HDI，                                     含量17g；

TDI三聚体，                               含量13g。

其中，所述羟基丙烯酸树脂分子具有如结构式（1）和结构式（II）所述的重复单元，其中，结构式（I）的重复单元的含量≥90%。其中，R¹和R₁为氢,R₂。 

实施例3：

1）主漆，100g，其中包括：

羟基丙烯酸树脂，                            含量20g：

氯醋树脂：                                  含量 15g；         

主漆溶剂：甲苯，                            含量 50g；

增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯(DOP）或苯二甲酸二丁酯(DBP)，含量3g；

防沉剂：50～55%脲与N-甲基吡咯烷酮溶液，              含量3g。

增稠剂：羟乙基纤维素，                                 含量2g； 

流平剂：BYK333，                                      含量1g，

消泡剂：BYK019，                                      含量1g。

2）固化剂，85g，其中包括： 

固化剂溶剂：甲苯，                                     含量 51g；

HDI，                                                  含量17g；

TDI三聚体，                                            含量12g。

其中，所述羟基丙烯酸树脂分子具有如结构式（1）和结构式（II）所述的重复单元，其中，结构式（I）的重复单元的含量≥90%。

实施例4：

1）主漆，100g，其中包括： 

羟基丙烯酸树脂，                                      含量18g：

氯醋树脂：                                            含量13g；          

主漆溶剂：二甲苯，                                    含量 60g；

增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯(DOP）或苯二甲酸二丁酯(DBP)，含量2g；

防沉剂：50～55%脲与N-甲基吡咯烷酮溶液，             含量4g。

增稠剂：甲基羟乙基纤维素，                            含量3g； 

流平剂：BYK333，                                     含量0.6g，

消泡剂：BYK019，                                     含量0.7g。

2）固化剂，90g，其中包括： 

固化剂溶剂：二甲苯，                                  含量55g；

HDI，                                                 含量18g；

TDI三聚体，                                           含量17g。

其中，所述羟基丙烯酸树脂的重复单体具体如结构式（I）所示。

实施例5：

1）主漆，100g，其中包括：  

羟基丙烯酸树脂，                  含量25g：

氯醋树脂：                        含量 13g；         

主漆溶剂：甲苯，                         含量 55g；

增塑剂：苯二甲酸二丁酯(DBP)，            含量3g；

防沉剂：50～55%脲与N-甲基吡咯烷酮溶液， 含量5g。

增稠剂：聚丙烯酸酯，                      含量4g； 

流平剂：BYK333，                         含量1g，

消泡剂：BYK019，                         含量0.8g。

2）固化剂，85g，其中包括： 

固化剂溶剂：甲苯，                         含量 53g；

HDI，                                     含量19g；

TDI三聚体，                               含量13g。

其中，所述羟基丙烯酸树脂分子具有如结构式（1）和结构式（II）所述的重复单元，其中，结构式（I）的重复单元的含量≥90%。

性能检测

快干性：本发明上述实施例制备的清面漆制成漆膜，按照GB/T 1728-79标准进行漆膜干燥时间测试，喷涂量为40~70g/m²；表干时间为5~10分钟实干时间为2小时。本发明上述实施例制备的PU漆干燥迅速，大大提高了工作效率。

耐黄变性：按照GB/T23983-2009标准检测本发明上述实施例制备的漆膜的耐黄变性，并与传统的NC、PU漆作对比。传统的NC、PU开放效果漆3个月后有明显的黄变现象；而本发明产品经相关机构测试可以达到2年后无明显黄变的开放漆。相对于传统的NC、PU开放效果漆，本发明的耐黄变性大大增强。

开放性：上漆后的木质器件的丰满度高，色泽光亮度好，而且木质的自然纹理和色泽清晰可见，而且触感真实。开放性优异。

喷涂量：由于本发明PU漆有着优良的润湿性，喷涂量只有NC漆的1/2，使用成本大大降低。

此外，本发明不使用硝化棉，干燥速度和硬度上升速度快，并解决了NC漆硬度低和耐酸碱差的问题。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种新型PU耐黄快干开放清面漆，其特征在于，包括主漆和固化剂；所述主漆包括一种具有结构式（I）重复单元的自干性能的羟基丙烯酸树脂和氯醋树脂；

（I）

其中：

R₁为氢原子、烷基或羧基；

R₂为氢原子、烷基、羧基或羟基；

R¹为H或烷基；

所述固化剂为多异氰酸酯。

2.如权利要求1所述的开放清面漆，其特征在于，所述的主漆与所述固化剂的重量配比为20~30：15~25。

3.如权利要求1所述的开放清面漆，其特征在于，所述主漆中，所述的羟基丙烯酸树脂的含量为15~25wt%；所述氯醋树脂含量为8~15wt%。

4.如权利要求1所述的开放清面漆，其特征在于，所述主漆中，还包括主漆溶剂，所述主漆溶剂的含量为占主漆重量的40~60wt%。

5.如权利要求1所述的开放清面漆，其特征在于，所述主漆中，还包括防沉剂和增稠剂，所述防沉剂和增稠剂的总含量为占主漆重量的3~5wt%。

6.如权利要求1所述的开放清面漆，其特征在于，所述主漆中，还包括增塑剂；所述增塑剂的含量为占主漆重量的1~3wt%。

7.如权利要求1所述的开放清面漆，其特征在于，所述固化剂包括HDI。

8.如权利要求7所述的开放清面漆，其特征在于，所述固化剂还包括TDI三聚体；所述TDI三聚体与所述HDI的质量配比为：15~20:20~25。

9.如权利要求8所述的开放清面漆，其特征在于，所述固化剂由固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体组成，且所述固化剂溶剂、HDI和TDI三聚体的质量配比为60~70:20~25:15~20。