CN102533075B - 涂料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法和复原涂覆的基材的方法。根据本发明的涂料体系包括：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。

Description

涂料组合物
发明领域
本发明涉及涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法和复原(heal)涂覆的基材的方法。
发明背景
通常涂料需要可接受水平的透明度(例如透明涂层应用的情况下)、硬度、抗冲击性、耐环境侵蚀性、耐候性、抗擦伤和划伤性、以及与底涂层和/或其它基材的粘附性。
抗擦伤和划伤性和/或复原性(recovery)对涂料市场中的木材、塑料和金属基材是特别重要的。这种表面的复原性或抗损伤性可在应用中用许多面漆保持表面的美观性，所述应用包括例如汽车的内外表面、轨道车的外表面、消费用电子产品、显示器、运动用品、皮革制品、木质家具、木地板和金属器具等。另外，当表面受到腐蚀损害时，这种特性可用于保护表面，例如保护轻型和中型设备如拖拉机、农业设备、管子、和油、气和化学工业中罐的表面。
但是，同时满足耐环境侵蚀性和硬度以及抗擦伤和划伤性已成为涂料应用中的难题。例如，增加交联密度可以导致增加硬度并使小分子通过涂层扩散减慢。因此，这能增大对环境试剂例如酸或溶剂的阻挡，使得涂层的耐环境侵蚀性提高。但是，所述涂层可能变脆，容易因擦伤和划伤表面而损坏；因此导致难看的损伤。解决这样两难的问题已成为工业的难题。
因此，仍需要一种具有足够硬度和抗擦伤和划伤性以及自复原性的聚氨酯涂料组合物。
发明概述
本发明涉及涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法和复原涂覆的基材的方法。
在一个实施方式中，本发明提供了涂料体系，其包含：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。
在另一个实施方式中，本发明还提供了一种包含以下组分的反应产物的涂料组合物：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。
在一个实施方式中，本发明还提供了一种包括涂膜的涂层，其中所述涂膜源自包含以下组分的反应产物的涂料组合物：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。
在一个实施方式中，本发明还提供了涂覆的基材，其包括：基材；和所述基材结合的涂层，其中所述涂层包括涂膜，所述涂膜由包含以下组分的反应产物的涂料组合物得到：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。
在一个实施方式中，本发明还提供了一种包括涂膜的涂层，其中所述涂膜能在10-90℃的温度自复原。
在一个实施方式中，本发明还提供了一种制备涂料组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)选择一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000，Tg小于0℃；(2)选择一种或多种多异氰酸酯；(3)将所述一种或多种源自天然油的多元醇与所述一种或多种多异氰酸酯接触；(4)从而制得所述涂料组合物。
在一个实施方式中，本发明还提供了一种形成涂层的方法，所述方法包括以下步骤：(1)选择一种涂料体系，其包括：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯；(2)将所述一种或多种源自天然油的多元醇与所述一种或多种多异氰酸酯接触；和(3)从而形成所述涂层。
在一个实施方式中，本发明还提供了一种制作涂覆的基材的方法，所述方法包括以下步骤：(1)选择一种基材；(2)选择一种包含以下组分的反应产物的涂料组合物：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯；(3)将所述涂料组合物施涂于所述基材；(4)从而形成与所述基材结合的涂层；和(5)从而形成所述涂覆的基材。
在另一个实施方式中，本发明还提供了一种复原涂层的方法，所述方法包括以下步骤：(1)选择相关的涂层，其中所述涂层包括涂膜，所述涂膜由包含以下组分的反应产物的涂料组合物得到：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯；(2)在10-90℃的温度对所述涂层进行热处理；和(3)从而复原所述涂层。
在另一个实施方式中，本发明还提供了一种复原涂覆的基材的方法，所述方法包括以下步骤：(1)选择一种涂覆的基材，其包括：基材；和与所述基材结合的涂层，其中所述涂层包括涂膜，所述涂膜由包含以下组分的反应产物的涂料组合物得到：(a)一种或多种源自天然油的多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量范围为300-3000，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯；(2)在10-90℃的温度对所述涂层进行热处理；和(3)从而复原所述涂覆的基材。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供了一种复原涂覆的基材或涂层的方法，不同的是所述热处理步骤通过热水热处理或蒸汽处理实现。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇具有一个或多个端基。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述端基选自下组：脂族烷基、脂族聚酯基团、脂族丙烯酸酯基团、硅氧烷基、氟基、氟代醚基团及其组合。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂料组合物具有一个或多个侧基。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是连接到所述涂料组合物主链上的一个或多个接枝基团，例如一个或多个接枝的聚合物硅氧烷基团。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述一个或多个侧基选自下组：脂族烷基、脂族聚酯基团、脂族丙烯酸酯基团、硅氧烷基、氟基、氟代醚基及其组合。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述(a)组分还包含一种或多种聚酯多元醇、丙烯酸类多元醇或碳酸酯多元醇，及其组合。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述一种或多种多异氰酸酯至少具有两个反应性异氰酸酯基团。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂料组合物还包含一种或多种溶剂、水或其组合。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂料组合物以所述涂料组合物的重量为基准计，包含30-90重量％的固体含量。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的每个分子中平均有3-9个羟基。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的每个分子中平均有3-6个羟基。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的每个分子中平均有3-5个羟基。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的Tg为0℃至-100℃。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的Tg为0℃至-70℃。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的Tg为-35℃至-70℃。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的数均分子量为300-3000道尔顿。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述多元醇的数均分子量为300-1500道尔顿。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂料组合物还包含一种或多种添加剂、一种或多种填料、一种或多种催化剂、一种或多种流动助剂、一种或多种增粘剂、一种或多种颜料、一种或多种UV稳定剂，及其组合。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂料组合物中包含的OH/NCO摩尔比为0.8-1.5。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂料组合物中包含的OH/NCO摩尔比为0.9-1.1。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂层Tg低于45℃，例如-10至45℃。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂层的摆杆硬度是20-200秒。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂层的耐酸蚀刻温度高于80℃。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂层的光泽复原性(按照本文所述的测试方法)为30-100％，例如为30-90％，或者为30-75％。
在另一个实施方式中，根据上述任一实施方式，本发明提供一种涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法、复原涂层的方法和复原涂覆的基材的方法，不同的是所述涂层的保光性(按照本文所述的测试方法)为30-100％，例如为30-90％，或者为30-75％。
附图简要说明
为了说明本发明，在附图中示出的形式是示例性的，但是，应理解，本发明不限于所示的精确排列和说明。
图1是本发明涂料组合物的形态示图，所述涂料组合物中基于高度柔性NOP的聚合物链和侧基和/或接枝基团的交联密度增加，使得硬度增大和耐化学性提高以及抗擦伤和划伤性提高；和
图2是常规涂料组合物的形态示图，该涂料组合物中交联密度增加，导致硬度增大和耐化学性提高，但抗擦伤和划伤性差。
发明详述
本发明涉及涂料体系、涂料组合物、涂层、涂覆的基材、制备涂料组合物的方法、形成涂层的方法、制作涂覆的基材的方法和复原涂覆的基材的方法。
根据本发明的涂料体系包括：(a)一种或多种源自天然油的多元醇(NOP)，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，平均分子量为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。
根据本发明的涂料组合物是以下组分的反应产物：(a)一种或多种源自天然油的多元醇(NOP)，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，分子量为300-3000道尔顿，Tg小于0℃；和(b)一种或多种多异氰酸酯。
本发明的涂料组合物具有极佳的硬度/耐环境侵蚀性，同时提供更好的抗擦伤和划伤性和/或复原性。由于本发明的涂料组合物具有独特的平衡特征，包括：a)由于NOP的Tg低而产生的挠性；b)由于NOP的脂肪性质产生的疏水性；和c)由于NOP被理想水平的反应性羟基取代产生的高交联密度，使得这种平衡的性质成为可能。
源自(基于)天然油的多元醇
源自(基于)天然油的多元醇是基于或源自可再生原料资源如天然的和/或遗传改变的植物种子油和/或动物源脂肪的多元醇。这种油和/或脂肪通常由甘油三酯(即脂肪酸与甘油连接在一起)组成。优选在甘油三酯中包含至少约70％的不饱和脂肪酸的植物油。天然产物可以包含至少约85重量％的不饱和脂肪酸。优选的植物油的例子包括但不限于，例如那些来自蓖麻、大豆、橄榄、花生、油菜籽、玉米、芝麻、棉花、低芥酸菜籽(canola)、红花、亚麻子、棕榈、葡萄籽、家黑种草(blackcaraway)、南瓜仁、琉璃苣籽、木胚芽(woodgerm)、杏仁、开心果、扁桃、澳洲坚果、鳄梨、沙棘、大麻、榛子、月见草、野玫瑰、蓟、胡桃、向日葵、麻风树籽的油，或其组合。另外，也可以使用从生物体如藻类中获得的油。动物产品的例子包括猪油、牛油、鱼油，及其混合物。也可以使用基于植物和动物的油/脂肪的组合。
可以使用几种化学方法制备基于天然油的多元醇。这种改性可再生资源的方法包括但不限于，例如环氧化、羟基化、臭氧分解、酯化、加氢甲酰化或烷氧基化。这些改性方法通常是本领域已知的。
在一个实施方式中，所述基于天然油的多元醇通过多步方法制成，其中将所述动物或植物油/脂肪进行酯交换并将脂肪酸酯组分回收。该步之后将脂肪酸酯组分中的碳-碳双键还原加氢甲酰化以形成羟甲基，再通过羟甲基化的脂肪酸酯与合适的引发剂化合物反应形成聚酯或聚醚/聚酯。这种多步法是本领域通常已知的，例如PCT公开第WO2004/096882和2004/096883号描述了这种方法。所述多步法的结果是制得具有至少一个疏水部分的多元醇。
制备基于天然油的多元醇的多步法中使用的引发剂可以是制备常规的基于石油的多元醇中使用的任意引发剂。例如，所述引发剂可以选自下组：1，3环己烷二甲醇；1，4环己烷二甲醇；新戊二醇；1，2-丙二醇；三羟甲基丙烷；季戊四醇；山梨糖醇；蔗糖；甘油；二乙醇胺；烷二醇如1，6-己二醇、1，4-丁二醇；1，4-环己烷二醇；2，5-己二醇；乙二醇；二甘醇、三甘醇；二-3-氨基丙基甲胺；乙二胺；二亚乙基三胺；9(1)-羟基甲基十八醇、1，4-二羟基甲基环己烷；8，8-二(羟基甲基)三环[5，2，1，02，6]癸烯；Dimerol醇(购自亨克尔公司(HenkelCorporation)的36碳二醇)；氢化双酚；9，9(10，10)-二羟基甲基十八醇；1，2，6-己三醇和其组合。或者，所述引发剂可以选自下组：甘油；乙二醇；1，2-丙二醇；三羟甲基丙烷；乙二胺；季戊四醇；二亚乙基三胺；山梨糖醇；蔗糖；或上述任一种其中至少一个醇基或胺基己与环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物反应的引发剂；及其组合。或者，所述引发剂是甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖、山梨糖醇和/或其混合物。
在一个实施方式中，所述引发剂被环氧乙烷或环氧乙烷与至少一种其它的环氧烷的混合物烷氧基化，以得到分子量为100-500的烷氧化引发剂。
至少一种基于天然油的多元醇中平均的羟基官能度的范围为大于3至10；例如为3.5-9；或者为3.5-8；或者为3.5-7；或者为3.5-6；或者为3.5-5.5；或者为3.5-4.5。至少一种基于天然油的多元醇的平均羟基数约低于400mgKOH/g，优选约为100-400，更优选约为150-300。在一个实施方式中，所述平均羟基数约低于250。
基于天然油的多元醇中可再生的原料含量可以在约10％-100％之间，通常在约20％-90％之间。
所述基于天然油的多元醇可以构成高达100重量％的多元醇掺混物。但是，在一个实施方式中，所述基于天然油的多元醇可以构成所述多元醇掺混物总重量的至少5重量％，至少10重量％，至少25重量％，至少35重量％，至少40重量％，至少50重量％，或至少55重量％。所述基于天然油的多元醇可以构成混合多元醇的总重量的40％或更多，50重量％或更多，60重量％或更多，75重量％或更多，85重量％或更多，90重量％或更多，或95重量％或更多。也可以使用两种或多种基于天然油的多元醇的组合。
基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度通常约小于50,000mPa.s；例如，所述基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度约小于30,000mPa.s；或者所述基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度约小于25,000mPa.s；或者所述基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度约小于15,000mPa.s；或者所述基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度约小于10,000mPa.s；或者所述基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度约小于5,000mPa.s；或者所述基于天然油的多元醇在25℃测得的粘度约小于3000mPa.s。
所述基于天然油的多元醇的数均分子量可以为300-3000道尔顿；例如500-2000道尔顿，或者500-1500道尔顿，或者800-1500道尔顿。
NOP可以是以下任一种的掺混物：脂族和芳族聚酯多元醇，包括基于己内酯的聚酯多元醇、任意聚酯/聚醚混合多元醇、PTMEG-基聚醚多元醇；基于环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷及其混合物的聚醚多元醇；聚碳酸酯多元醇；聚缩醛多元醇、聚丙烯酸酯多元醇；聚酯酰胺多元醇；聚硫醚多元醇；聚烯烃多元醇，如饱和或不饱和的聚丁二烯多元醇。
所述基于天然油的多元醇的玻璃化转变温度(Tg)小于0℃，例如小于-20℃，或者小于-35℃，或者小于-50℃，或者小于-55℃，或者小于-60℃，或者小于-65℃。在一个实施方式中，所述基于天然油的多元醇的玻璃化转变温度(Tg)为-70℃至-35℃。
聚合物链的柔性受配制物中使用的NOP多元醇的Tg的影响。所述柔性有利于涂层中交联键之间的链段的高移动性，这可能有助于得到优良的擦伤和划伤的复原性。
所述基于天然油的多元醇通常具有疏水性。多元醇主链的疏水性对于涂层固有的耐环境侵蚀性很重要。本发明的NOP组合物是阻止水性介质进入的饱和烃聚合物链。因此，本发明基于NOP的涂料提供优良的耐酸腐蚀性、耐水性和优异的耐候性。
基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3个或更多个羟基，例如，所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-10个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-9个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-6个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-5个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-4个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有4-10个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有4-9个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有4-8个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有4-7个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有4-6个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-10个羟基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中平均有3-10个羟基。
由于该羟基提供一个或多个交联位点，多元醇中每个分子的羟基数是重要的。由柔性、疏水的NOP多元醇得到的高度交联的涂料能具有快速弹性回复(自复原)性。由于基于NOP的涂料的挠性，软NOP链段能储存能量并有助于涂层在一次或多次损伤之后复原。
作为NOP原料的基于天然油的单体通常包含(1)0.01-2重量％不含羟基的(也称为饱和的)脂肪酸酯；(2)1-90重量％含单羟基的脂肪酸酯；(3)5-95重量％含双羟基的脂肪酸酯；(4)0-5重量％含多个羟基的脂肪酸酯，其中术语“多个”表示3个或更多。基于天然油的单体还可以进行蒸馏，以增加含双羟基的脂族链的量，例如增加到30-95重量％。
种子油单体包含CH3-A-H，可以选自A1、A2和A3，其中A1是不含羟基的种子油单体的部分，A2是至少具有一个羟基的种子油单体的部分，A3是至少具有两个羟基的种子油单体的部分。少量其它部分中可能超过3个羟基。但是，存在的大部分如下所示：
其中m，n，v，r，s，a，b，c是整数，m是0-35，n是6-30，v和r是0-35，s是6-30。
对于种子油单体，a，b，c是1。但是，对于衍生自脂肪酸酯单体的天然油多元醇，a，b，c可以为1-35。
所述单体的优选的端基是由n和s(为6-30)限定的烷基。对本领域技术人员来说，这类包含伯羟基的单体还可以进一步通过其它的基团如硅氧烷基、氟基、氟代醚基、丙烯酸酯基和其它的烷基、烯基、芳基部分反应将某些羟基终止为链端，以产生额外的链端。为了简便起见，这种链终止反应可以由通式为RtX的化合物实现，其中Rt来自烷基、烯基(例如乙烯基)、芳基(例如苯基)、硅氧烷基、氟基、氟代醚基、丙烯酸酯基及其组合；t为2-30，X是能与一个或多个羟基反应的反应性基团，选自-COOH、缩水甘油基、异氰酸酯和卤化物等。
所述基于天然油的多元醇的每个分子中具有2个或更多个(非反应性)侧基，例如所述基于天然油的多元醇的每个分子中具有3-6个侧基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中具有3-5个侧基，或者所述基于天然油的多元醇的每个分子中具有3-4个侧基。在本文中，侧基表示从基于天然油的多元醇的主链延伸出来的烷基官能团，其不包括任何反应性基团，例如一个或多个羟基。一旦制得本发明的涂料，所述侧基能够自由地互相连接；但是，所述侧基是非反应性的。如图1进一步示出，所述侧基自由移动并扩展到断开的聚合物链通常无法桥接的区域。基于NOP的涂层组合物交联时，所述侧基保持移动性，即使所述涂层是硬的，这种自由移动性也能促使材料流动至涂层的受损部分。
异氰酸酯
多异氰酸酯化合物的例子包括2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、间-苯二异氰酸酯、对-苯二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4′-二苯基甲二异氰酸酯、2，2′-二苯基甲烷二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-联苯二异氰酸酯，3，3′-二甲氧基-4，4′-联苯二异氰酸酯、3，3′-二氯-4，4′-联苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、1，5-四氢萘二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、1，3和1，4-二(异氰酸甲酯基)异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、其二聚体、其三聚体、其四聚体、其五聚体和其它更高的异构体，和/或其组合。
溶剂
所述溶剂可以是任意溶剂，例如所述溶剂可以是有机溶剂。示例性的溶剂包括但不限于，基于乙酸酯的溶剂，如乙酸丁酯、乙酸乙酯；基于酯的溶剂如丁酯；基于酮的溶剂如丙酮、甲基乙基酮；基于乙二醇醚的溶剂；基于芳族的溶剂如甲苯等。示例性的溶剂包括但不限于双丙甘醇二甲基醚(购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)，商品名为DMM)和三丙二醇二甲醚。在一个实施方式中，所述溶剂是水或水与一种或多种溶剂的混合物。
另外的溶剂包括但不限于，丙二醇甲醚乙酸酯、双丙甘醇甲醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、双丙甘醇二甲醚、二甘醇正-丁基醚乙酸酯、乙二醇正-丁基醚乙酸酯。
接枝官能团
所述涂料体系还可以包含一种或多种接枝官能团。一种或多种接枝官能团表示主链具有疏水官能团、亲水官能团或其组合，其中疏水官能团衍生自选自下组的官能团：烷基官能团、硅烷官能团、硅氧烷官能团、氟官能团、氟代醚官能团及其组合；亲水官能团衍生自选自下组的官能团：烷氧基化官能团、酯官能团、丙烯酸酯官能团及其组合。所述接枝官能团需要一个或多个羟基，但只要端羟基不超过一个羟基，这样接枝官能团就能与一个或多个异氰酸酯基团反应。所述接枝官能团可以具有任意分子量，这取决于特定的接枝官能团，例如，所述接枝官能团的分子量可以是100-10,000道尔顿，例如100-5000道尔顿。
为了简便起见，这种接枝可以由通式为RgY的化合物实现，其中Rg选自下组：烷基、烯基(例如乙烯基)、芳基(例如苯基)、硅氧烷基、氟基、氟代醚基、丙烯酸基酯基及其组合，g为2-30，Y是异氰酸酯反应性官能团，包括-OH、-SH、-COOH、-NHR(其中R是氢或烷基)。
本发明中使用的优选的硅氧烷化合物可以由下式表示：
Y-(CH2)p-O-[(SiO)(CH3)2]q-R’
其中Y按照前面定义，p是从1到20的整数，q是从1到100的整数，R’是烷基。
在一个实施方式中，所述接枝官能团需要具有一个或多个羟基，但只要端羟基不超过两个羟基，或者端羟基不超过一个羟基，这样接枝官能团就能与一个或多个异氰酸酯基团反应。
在另一个实施方式中，所述接枝官能团是
R’-C1-C12烷基
Y’-选自下组基团：
——R′——NH2
其中m是从1到100的整数。
其它额外任选的组分
额外任选的组分可以包括，但不限于：一种或多种填料、一种或多种催化剂体系、一种或多种增粘剂、一种或多种流平助剂(flowlevelingaid)、一种或多种颜料、一种或多种消光剂，及其两种或多种组合。
制备本发明涂料组合物的方法：
任选地与一种或多种其它多元醇掺混的如上所述的一种或多种NOP可以任选地溶解于一种或多种溶剂，并与如上所述的一种或多种异氰酸酯和如上所述的一种或多种额外的组分接触，再均质混合以形成均匀的组合物，从而制得本发明的涂料组合物。
或者，任选地与一种或多种其它多元醇掺混的如上所述的具有一种或多种接枝官能团的一种或多种NOP可以任选地溶解于一种或多种溶剂，并与如上所述的一种或多种异氰酸酯和如上所述的一种或多种额外的组分接触，再均质混合以形成均匀的组合物，从而制得本发明的涂料组合物。
终端应用
所述涂料组合物可以形成膜层。所述膜层可以通过任意涂覆方法在基材上形成。这类涂覆方法包括但不限于喷涂、浸渍、辊涂、印刷、绘制(drawing)、刷涂、浸渍和本领域技术人员通常已知的任意其它常规技术。所述涂料组合物可以在约大于5℃的温度条件下施涂于结构的一个或多个表面。
根据本发明涂覆的制品包括基材；和与基材的一个或多个表面结合的涂层组合物，其中所述涂层组合物由如上所述的本发明涂料组合物得到。在施涂本发明的涂料体系之前，可以对基材的一个或多个表面进行处理，例如用底涂料涂底涂层或预先涂覆。所述基材可以是任意基材；例如，所述基材可以包括天然的或合成的材料。示例性的基材包括但不限于木材、混凝土、塑料、玻璃、金属、皮革及其组合。
本发明的涂料组合物是成膜组合物。由本发明涂料组合物得到的涂膜的厚度可以为1μm-500μm，或者1-200μm，或者1-100μm，或者20-50μm。
由本发明涂料组合物得到的任选的与基材结合的涂膜具有多种改进的性能，例如提高的抗擦伤和划伤性以及提高的擦伤和划伤复原性(即自复原性)。
例如，由本发明涂料组合物得到的任选的与基材结合的涂膜，按照以下描述的抗擦伤和划伤性试验方法进行测试，测得的以保光性表示的抗擦伤和划伤性为大于30％至小于或等于100％。
例如，由本发明涂料组合物制得的任选的与基材结合的涂膜，按照以下描述的擦伤和划伤复原性试验方法进行测试，所述涂膜的擦伤和划伤复原性为大于30％至小于或等于100％。
例如，由本发明涂料组合物得到的任选的与基材结合的涂膜，按照以下描述的擦伤复原性试验方法进行测试，所述涂膜的加速擦伤和划伤复原性为大于30％至小于或等于100％。
由本发明涂料组合物得到的任选的与基材结合的涂膜还具有提高的摆杆硬度性能，例如，根据ASTM-D4366，由本发明涂料组合物得到的涂膜的摆杆硬度可以为20秒至200秒。
由本发明涂料组合物得到的任选的与基材结合的涂膜还具有提高的耐溶剂性，例如，根据ASTM-D5402，由本发明涂料组合物得到的涂膜经MEK往复擦拭的耐溶剂性可以为大于100，例如大于200。
由本发明涂料组合物得到的任选的与基材结合的涂膜还具有提高的耐酸腐蚀性，例如，由本发明涂料组合物得到的涂膜的耐酸腐蚀性为大于40℃(基于第1级)，或者，为大于80℃(基于第4级)。
最终应用包括但不限于家具，例如桌子，橱柜；建筑材料，例如木地板，管子；器具(appliance)，例如冰箱把手；汽车外部部件，内部部件，以及消费产品，例如手机、袋子、塑料外壳。
实施例
以下实施例举例说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本发明的实施例证明本发明的聚氨酯涂料组合物具有足够的硬度和优良的抗擦伤和划伤性，同时具有自复原性。
NOP多元醇的合成
天然油多元醇(NOP)用三个反应步骤从来自豆油的脂肪酸甲酯(FAMES)制备。FAMES首先加氢甲酰化为醛中间体，然后在第二步骤中氢化为大豆单体。
得到的单体再与合适的二醇进行酯交换反应。在此方法中，通过使用二醇引发剂进行单体的缩合，以及单体的自缩合，增大多元醇的分子量。通过控制单体的平均官能度以及它们与二醇引发剂的比例，可以对多元醇的分子量以及平均官能度进行系统性控制。此外，可以调节引发剂的结构以达到所需的使用性能或相容性。示例性的引发剂可以包含反应性伯羟基，例如1，6-己二醇和UNOXOLTM二醇。UNOXOLTM二醇是一种液态的脂环族二醇，其为1，3-环己烷二甲醇和1，4-环己烷二甲醇(为顺式异构体和反式异构体的混合物)的大约50∶50的混合物。
制备本发明涂料组合物和比较例涂料组合物
涂料组合物配制物的组分如表1所示。催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)与多元醇混合(必要时在烘箱中70-90℃加热至少1小时来熔化)10分钟。接着，加入多异氰酸酯(先加入HDI，再加入IPDI)，再混合10分钟。从搅拌板上除去配制物，去除盖子，在制备涂层之前使所述配制物脱气5分钟。
涂层面板：
在环氧树脂涂覆的金属面板上制备涂层，用于大部分测试。还制备独立式涂膜用于动态力学分析和FTIR分析。将基材置于刮涂平台上。玻璃夹板(clipboard)用作大面板。玻璃板放置在用于载玻片和泰伯面板(taberpanel)的水平硬块(levelblock)上；载玻片固定在玻璃板的底部上，以阻止涂覆的基材在涂覆时滑动。所述涂料组合物用塑料移液管施加在基材顶部(涂覆大面板时同样施加到中部和较低端以确保完全覆盖)。4.4密耳的绕线棒(#44)放置在面板顶部靠近夹子处，将其沿面板缓慢而不停地向下拉。使用窄头的镊子将涂覆的面板从涂覆平台移出，并放置在将放置在烘箱中的板上。涂覆的基材直接放置到在70℃预热的烘箱中4小时。4小时之后，涂覆的基材从烘箱中移出，在测试前在室温下固化最少7天。
本发明实施例1
使用三羟甲基丙烷(TMP)作为引发剂和纯化的大豆单体一起得到多元醇(A部分)，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
本发明实施例2
使用1，4-环己烷二甲醇(CHDM)作为引发剂和纯化的大豆单体一起得到多元醇(A部分)，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
比较例1
含DC5120多元醇(A部分)和DH62(B部分)的市售自动表面整修(autorefinish)的透明涂料。
比较例2
使用市售的丙烯酸类多元醇Joncryl945作为A部分和异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
比较例3
使用市售的聚酯多元醇Tone310作为A部分和异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
比较例4
使用市售的二聚体二醇pripol2033作为A部分和异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
比较例5
使用实施例4中的75/25掺混的多元醇和实施例5中使用的市售的丙烯酸类多元醇作为A部分，和异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
表1
对本发明实施例1-3和比较1-4进行使用性能测试，结果列于表2。
表2
用水/蒸汽的自复原的实施例
本发明实施例4-5和比较例6-8的配制物组分列于表3。
本发明实施例4
使用三羟甲基丙烷(TMP)作为引发剂和纯化的大豆单体一起得到多元醇(A部分)，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
本发明实施例5
使用三羟甲基丙烷(TMP)作为引发剂和纯化的大豆单体一起得到多元醇(A部分)，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
本发明实施例6
使用1，4-环己烷二甲醇(CHDM)作为引发剂和纯化的大豆单体一起得到多元醇(A部分)，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
比较例5
含DC2042多元醇(A部分)和DX61(B部分)的市售自动表面整修的透明涂料。
比较例6
使用市售的丙烯酸多元醇Joncryl945作为A部分，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
比较例7
使用市售的聚酯多元醇Tone310作为A部分，异佛尔酮二异氰酸酯(IDPI)和己二异氰酸酯(HDI)的混合物作为B部分。使用100ppm催化剂(二月桂酸二丁基锡)和溶剂(乙酸正丁酯和3-乙氧基丙酸乙酯)混合物得到65％固体的最终配制物。
表3
对本发明实施例4-6和比较5-7进行使用性能测试，结果列于表4。通过热水浴进一步诱导复原过程。
表4
接枝体系：
接枝体系的配制物组分：
提供以下配制物组分：天然油多元醇(NOP，当量重量165，官能度3.7)，购自吉勒斯特公司(GelestInc.)的单-二甲醇封端的聚-二甲基硅氧烷(PDMS，M.W.：1000g/mol)，多异氰酸酯三聚体：购自拜尔材料科学公司(BayerMaterialScience)的DesmodurN3600(HDI)和DesmodurZ4470BA(IPDI)，溶剂：溶剂级乙酸正丁酯(正-BA)和3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)，二月桂酸二丁锡(DBTDL)。
接枝体系的试验过程：
NCO∶OH的当量比固定为1.25∶1.0。称取适量的NOP、PDMS、溶剂和催化剂加入装有磁力搅拌子的一盎司大口玻璃瓶中。溶剂是正-BA和EEP的混合物(50∶50wt％)，配制物中固体含量为70％。该溶液在室温下混合10分钟。然后将HDI三聚体和IPDI三聚体(50∶50wt％)加入混合物中。溶液再混合10分钟。从搅拌板上除去充分混合的溶液，并在浇注涂料之前将溶液静置2-5分钟以去除溶液中的大部分气泡。使用5密耳刮涂棒在电镀过(e-coated)的钢面板上制作涂层。电镀过的面板用异丙醇淋洗进行预处理并用空气吹干。涂层在用来允许空气流动的箱中固化，同时将颗粒污染降至最低。进行测试之前，湿膜在环境条件下干燥至少7天。表5示出实施例的配方。
表5
非接枝的本发明实施例1 接枝的本发明实施例1
IPDI三聚体 28wt％ 28wt％
HDI三聚体 28wt％ 28wt％
NOP 44wt％ 42wt％
PDMS(MW：1kg/mol) 0wt％ 2wt％
DBTDL 0.01wt％ 0.01wt％
对非接枝的本发明实施例1和接枝的本发明实施例1进行使用性能测试，结果列于表6。
非接枝的本发明实施例1 接枝的本发明实施例1
Tg(DMA)(℃) 44 47
退火温度(℃) 55 55
摆杆硬度(秒) 125 95
擦伤复原性(％) 84 90
测试方法
测试方法包括以下方法：
玻璃化转变温度：用RSAIII进行涂层的动态力学分析测试。测试以张力几何结构进行。浇注用于测试的涂膜并在测试前干燥7天。将涂膜冲切成宽度为0.5英寸。涂膜的厚度为0.4-06mm。动态实验在1Hz的频率下根据温度在0.01-0.5％范围内改变％应变来进行。从Δ正切与温度的曲线中，取Δ正切最大时的温度作为玻璃化转变温度。
磨损和光泽测试：首先，在面板的右上角作标记，然后在各边上标出边缘相距约3.2cm处，以示出在光泽计的边上放置箭头处。初始光泽从顶部开始并围绕面板顺时针方向进行测试。(BYK加德纳(Gardner)微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。
第一循环：
使用CS-10F磨轮(在磨擦面板之前并在每100个循环之后(如果磨擦多个面板的话)用ST-11磨光石重磨磨轮25个循环)和500g砝码磨擦面板10个循环，用凯姆(kim)擦拭巾和/或空气枪除尘。然后，从顶部开始并围绕面板顺时针方向进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。面板在高于涂层的Tg(通过对游离涂膜(freefilm)DMA分析预先确定)10℃的温度下退火。从顶部开始并围绕面板顺时针方向再次进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。
第二循环：
使用CS-10F磨轮(在磨擦面板之前并在每100个循环之后(如果磨擦多个面板的话)用ST-11磨光石重磨磨轮25个循环)和500g砝码磨擦面板25个循环，用凯姆(kim)擦拭巾和/或空气枪除尘。然后，从顶部开始并围绕面板顺时针方向进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。面板在高于涂层的Tg(通过对游离涂膜DMA分析预先确定)10℃的温度下退火。从顶部开始并围绕面板顺时针方向再次进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。
第三循环：
使用CS-10F磨轮(在磨擦面板之前并在每100个循环之后(如果磨擦多个面板的话)用ST-11磨光石重磨磨轮25个循环)和500g砝码磨擦面板100个循环，用凯姆擦拭巾和/或空气枪除尘。然后，从顶部开始并围绕面板顺时针方向进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。面板在高于涂层的Tg(通过对游离涂膜DMA分析预先确定)10℃的温度下退火。从顶部开始并围绕面板顺时针方向再次进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。
最后高温退火：
将面板放置在60℃的烘箱中一个小时。.然后，从顶部开始并围绕面板顺时针方向进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。将所述面板放回90℃的烘箱中一个小时。.然后，从顶部开始并围绕面板顺时针方向进行光泽测试。(BYK加德纳微型-TRI-光泽计，Cat#4520；系列号#982069)。记录20°和60°时的读数。
按照(退火后的光泽-磨擦后的光泽)×100/研磨前的初始光泽计算基于光泽复原百分比的复原性。
按照退火后的光泽×100/磨擦前的初始光泽计算保光性百分比。
擦伤和复原测试：按照以下方法进行玻璃上涂层的擦伤和复原测试，结果列于表6中。使用球形压头(直径1.6mm)作为刮擦尖端。以逐步加载方式进行测试，在UMT-2摩擦计上的1cm的距离上载荷从0增加到1kg。采用的速度为6mm/min。进行三次刮擦，用表面光度仪收集刮擦情况。记录刮擦过程中的法向力和剪切力。再将涂层放置于高于涂层Tg10℃的烘箱中，持续不同的时间。用DekTek表面光度仪记录刮擦深度的复原情况，复原效率记为(H0-H(t))/H0，其中H0是刮擦后马上测得的刮擦深度，H(t)是退火进行时间t之后的刮擦深度。这种情况下使用的时间t是15分钟。
摆杆硬度：根据ASTMD4366使用Koenig摆杆硬度测试计测试涂层的摆杆硬度。
耐溶剂性：使用MEK往复擦拭根据ASTMD5402确定。
耐酸腐蚀性：使用来自BYK加德纳公司(BYK-Gardner)的梯度烘箱测试涂层的耐酸腐蚀性。沿着面板的长度方向放置50μl10％H2SO4溶液的液滴进行测试，每对液滴之间间隔0.25英寸。面板沿加热棒放置在梯度烘箱中。烘箱程序升温15分钟，加热循环完成之后，面板用温热的自来水冲洗并用纸巾轻轻拍干。记录首先出现严重缺陷的温度[#1级](酸腐蚀穿透涂层)和观察到涂层变混浊或变黄时的温度[#4级]。记录的温度越高，涂层的耐酸腐蚀性越好。
热水浴测试法：
60℃水浴
进行初始拍照和初始光泽测试。在面板各边3.2cm处进行标记。进行50个泰伯循环(tabercycle)(CS-10F轮)(在每100个循环之后用ST-11重修表面石重修磨轮的表面25个循环)。再次进行拍照和光泽读数。将面板置于预热的60℃的去离子(DI)水浴中5分钟。再次进行拍照和光泽读数。上述过程重复二次。
80℃水浴
进行初始拍照和初始光泽测试。在面板各边3.2cm处进行标记。进行50个泰伯循环(tabercycle)(CS-10F轮)(在每100个循环之后用ST-11重修表面石重修磨轮的表面25个循环)。再次进行拍照和光泽读数。将面板置于预热的80℃的去离子(DI)水浴中5分钟。再次进行拍照和光泽读数。上述过程重复二次。
本发明可以在不偏离其精神和实质特征的情况下以其它形式具体表现，因此，应提到将所附权利要求书而不是上述说明书作为本发明的范围。

Claims (7)

1.一种复原涂覆的基材的方法，所述方法包括以下步骤：
选择一种涂覆的基材，其包括：
基材；
与所述基材结合的涂层，其中所述涂层包括涂膜，所述涂膜由包含以下组分的反应产物的涂料组合物得到：
(a)一种或多种天然油多元醇，所述多元醇的每个分子中平均有三个或更多个羟基，数均分子量为300-3000，Tg小于0℃；
(b)一种或多种多异氰酸酯；
对所述涂层进行热处理；
从而复原所述涂覆的基材，
所述热处理步骤在10-90℃的温度下通过热水热处理或蒸汽实现。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元醇的每个分子中平均有3-9个羟基。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多元醇的每个分子中平均有3-6个羟基。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元醇的Tg为小于0℃至-100℃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元醇的数均分子量为500-1500道尔顿。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂料组合物包含的OH/NCO的摩尔比为0.8-1.5。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述涂料组合物包含的OH/NCO的摩尔比为0.9-1.1。
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