CN102876222B - 一种三聚氰胺板用的双组分聚氨酯底漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆，所述底漆由A组分和B组分组成，A组分和B组分的重量比为2：1：0.8；其中所述A组分由大豆油醇酸树脂、防沉剂、流平剂、消泡剂、抗氧剂、附着力促进剂、打磨粉、滑石粉及酯类溶剂组成；所述B组分由聚异氰酸酯预聚物和酯类溶剂组成。本发明提供的底漆实干后柔韧性及打磨性较好、高耐化学机械性能、耐磨损等特征，符合GB？18581-2009标准对溶剂型木器涂料的各项指标要求。

Description

一种三聚氰胺板用的双组分聚氨酯底漆

技术领域

本发明涉及涂三聚氰胺板底漆，具体涉及一种三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆。

背景技术

三聚氰胺是一种三嗪类，熟称蜜胺、蛋白精，又叫1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺（或2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪），化学分子式为C3H3N6，相对分子质量为126.15。三聚氰胺的主要用途为装饰面料、涂料、模塑粉、纸张、农业。

三聚氰胺板全称是三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板，是将带有不同颜色或纹理的纸放入三聚氰胺树脂胶黏剂中浸泡，然后干燥到一定固化程度，将其铺装在刨花板、中密度纤维板或硬质纤维板表面，经热压而成的装饰板。由于其与基材结合紧密，基本上做到了无缝，所以环保性能较高，可制成防火、抗震、耐热的压层板，色泽鲜艳、坚固耐热的装饰板，作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装饰材料。但三聚氰胺板仍存在着档次低、颜色供选择性少，同时由于硬度太高导致使用后修复困难的缺点。

在三聚氰胺板上使用一般的涂料涂装不上，如使用CN201110424130.4公开的聚氨酯底漆或CN201110155521.0的一种双组份低VOC油性聚氨酯底漆，在三聚氰胺板上使用会导致附着力差，施工后易剥落。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种三聚氰胺板用聚氨酯底漆。

本发明提供的一种三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆，由A组分和B组分组成，所述A组分与B组分的重量比为2：1；

所述A组分的固体含量为65-70%，由以下重量百分比的成分组成：

A组分中各原料之和为100%；

所述B组分的固含量为30-40%，并由以下重量百分比的成分组成：

聚异氰酸酯预聚物    60-80%

酯类溶剂            20-40%

B组分中各原料之和为 100%；

优选地，所述三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆由A组分、B组分组成，所述A组分、B组分的重量比为2：1，其中：

所述A组分的固体含量为65-70%，由以下重量百分比的成分组成：

A组分中各原料之和为100%；

所述B组分的固含量为30-40%，并由以下重量百分比的成分组成：

聚异氰酸酯预聚物    60-80%

酯类溶剂            20-40%

B组分中各原料之和为 100%；

其中，A组分中：

所述大豆油醇酸树脂为粘度要求在30000-55000cps的醇酸树脂；

所述防沉剂为聚酰胺蜡；

所述流平剂为有机硅类流平剂；

所述消泡剂为有机硅类消泡剂和溶剂型消泡剂，二者的重量比为1：1；

所述抗氧剂为BHT，化学分子式为2,6-二叔丁基对甲酚；

所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂；

所述打磨粉为硬脂酸锌；

所述滑石粉的粒径为1250目（即粒径为0.008mm的滑石粉）；

所述酯类溶剂为乙酸正丁酯（可视树脂相容性添加占乙酸正丁酯量2-3%的二甲苯，冬季时可将二甲苯替换为乙酯）。

B组分中：

所述聚异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的预聚物，其中游离甲苯二异氰酸酯（TDI）质量分数<0.5%；

所述酯类溶剂为乙酸正丁酯。

本发明还提供了一种制备上述三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆的方法，所述A组分的制备方法，包括如下步骤：

1）预先加入大豆油醇酸树脂及2.5-3%的乙酸正丁酯，按400-800r/min转速分散下加入消泡剂、流平剂及抗氧剂，加入完毕后，再提高转速至800-1200r/min分散5-10min；

2）在400-800r/min搅拌条件下加入打磨粉及滑石粉，搅拌均匀后以1500-1800r/min转速分散15-20min，至细度检测≤50μm后停止分散；

3）在300-400r/min搅拌条件下，加入1-4.5%的乙酸正丁酯、防沉剂及附着力促进剂，按800-1200r/min分散5-10min；

4）以上混合物按要求称重、包装，制得A组分；

所述B组分及所述稀释剂的制备方法均为：搅拌均匀，分装，即得。

本发明还提供了上述聚氨酯底漆在三聚氰胺板的表面涂覆的应用。

在使用本发明的双组分聚氨酯底漆时，需要配合稀释剂使用，所述稀释剂的用量与A组分和B组分合计的重量比为0.8：3，其中：

所述稀释剂由以下重量百分比的成分组成：

优选地，所述稀释剂由以下重量百分比的成分组成：

稀释剂中的酯类溶剂的种类与A组分、B组分相同。

使用本发明提供的底漆时，需要注意以下事项：

1）本发明提供的底漆中由于含有机溶剂，存在易燃易爆的缺陷，所以在储存与施工时都必须保持环境空气流通，远离火源；

2）本发明提供的底漆中具有一定毒性，如不小心飞溅到眼睛或口中，必须用清水冲洗后送医院治疗；

3）本发明提供的底漆在施工时会产生大量漆雾，请务必戴好防护用品再进行施工作业；

4）由于本发明提供的底漆具有易燃易爆的缺陷，需对施工操作人员进行安全技术培训，使其对所使用的涂料性能及应急安全措施有一定了解，同时在操作中严格执行劳动保护用品制度；

5）本发明提供的底漆中A组分、B组分混合后2小时内要求使用完，否则可能会出现粘度上升、凝胶的现象。

本发明提供的三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆具有以下特点：

1、现有技术中，以CN201110155521.0为例（该成分与本发明的成分最接近），该发明使用的甲组分为：分子量为3万到5万，粘度小于50000的短链大豆油醇酸树脂，溶剂为酮类溶剂，具体为甲基异丁基酮，还使用了分散剂；乙组分中使用了甲苯二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯加成物、溶剂，其中溶剂为乙酸乙酯和乙酸正丁酯按照体积比为2：1的混合物。稀释剂为乙酸乙酯、乙酸正丁酯和丙二醇单甲醚丙酸酯。

本发明的成分中，A组分多用了附着力促进剂、抗氧剂，且消泡剂采用了两种物质组合。A组分中的附着力促进剂仅起到改善主漆漆膜与涂层之间的附着力，对于三聚氰胺板光滑而并不平整的表面不能有效的解决其附着力问题，唯有与B组分的聚异氰酸酯预聚物结合使用才可以达到更优异的效果；CN201110155521.0中的B组分中NCO含量较低，与大豆油醇酸树脂中OH基团反应不完全致使涂膜实干时间慢，比甲苯二异氰酸酯三聚体与甲苯二异氰酸酯加成物组合使用更有利于对基材的渗透及润湿性能。由于聚异氰酸酯预聚物还具有一定的黏性，在与A组分搭配时也起到了附着力促进作用；A组分中的抗氧剂主要用作防止主漆调油施工时的表面凝结胶皮的问题；A组分中的两种消泡剂中溶剂型消泡剂用于稳泡与脱泡、有机硅消泡剂用于破泡和消泡。本发明在三聚氰胺板上的附着力优异。

2、本发明在三聚氰胺板上使用要比传统聚氨酯底漆工艺少一道底漆喷涂（传统工艺：喷涂聚氨酯底漆→砂磨→喷涂聚氨酯底漆→砂磨→修色→喷涂聚氨酯面漆）。

3、本发明的制备工艺：比较简单，如先加一部分溶剂，待粉料分散均与后再加入剩余部分溶剂，通过多年的实践生产，适用于大批量生产，且成本较低，证实能有效的降低涂料分散后产生的颗粒问题。

4、本发明通过在A组分中添加附着力促进剂，并在B组分中尝试使用了能与A组分更为契合地聚异氰酸酯预聚物，通过在多种不同类型的三聚氰胺板上实验，证实本发明提供的聚氨酯底漆不仅保持了传统底漆所具有的施工性好、硬度高等优点，同时解决现有聚氨酯涂料在三聚氰胺板施工后附着力差、脱落以及开裂的现象。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下用来说明本发明所述原料的可得性，而不应用来限定本发明的范围：

所述大豆油醇酸树脂为粘度要求在30000-55000cps的醇酸树脂，如北京展辰化工的S5013；

所述防沉剂为聚酰胺蜡，如广州华夏助剂公司的HX8800；

所述流平剂为有机硅类流平剂，如广州华夏助剂公司的HX3200；

所述消泡剂为有机硅类消泡剂及溶剂型消泡剂，有机硅消泡剂如广州华夏助剂公司的HX2300，溶剂型消泡剂如广州华夏助剂公司的HX2066；

所述抗氧剂为BHT，如德固萨的产品；

所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂，如南京能德化工的产品；

所述打磨粉为硬脂酸锌，如惠州中凯的TV-A；

所述滑石粉的粒径为1250目（粒径为0.008mm），如广西龙胜华美的1250目滑石粉；

所用聚异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的预聚物，其中游离甲苯二异氰酸酯（TDI）质量分数<0.5%，如拜耳的E XP2605。

实施例1：三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆

由A组分、B组分组成，其中所述A、B组分的重量份数比为2：1；

1、原材料组成：见表1-1、表1-2。

表1-1：A组分

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			大豆油醇酸树脂	60	60
聚酰胺蜡防沉剂	3.5	3.5
			乙酸正丁酯	2.5	2.5
有机硅类流平剂	0.2	0.2
			有机硅消泡剂	0.2	0.2
溶剂型消泡剂	0.2	0.2
			BHT抗氧剂	0.1	0.1
钛酸酯偶联剂附着力促进剂	0.4	0.4
			硬脂酸锌	4.5	4.5
滑石粉	25	25
			乙酸正丁酯	3.4	3.4

表1-2：B组分

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			聚异氰酸酯	60	60
乙酸正丁酯	40	40

2、制备方法：

2.1所述A组分的制备方法，包括如下步骤：

1）预先加入大豆油醇酸树脂及2.5kg的乙酸正丁酯（约合乙酸正丁酯用量的42.37%），按400r/min转速分散下加入有机硅消泡剂、溶剂型消泡剂、有机硅类流平剂及BHT抗氧剂，加入完毕后，再提高转速至800r/min分散10min；

2）在600r/min搅拌条件下加入硬脂酸锌及滑石粉，搅拌均匀后以1500r/min转速分散20min，至细度检测≤50μm后停止分散；

3）在400r/min搅拌条件下，加入3.4kg的乙酸正丁酯（约合乙酸正丁酯用量的57.63%）、聚酰胺蜡防沉剂及钛酸酯偶联剂附着力促进剂，按1200r/min分散5min；

4）以上混合物按要求称重、包装，制得A组分。A组分理论固含量为71.5，A组分固含量=豆油醇酸树脂含量×0.7+粉含量（即打磨粉和滑石粉的总含量）；；

2.2所述的B组分搅拌均匀，然后分装，制得B组分。B组分理论固含量为30，B组分固含量=聚异氰酸酯含量×0.5；

3、使用方法：使用时配合使用稀释剂，稀释剂与A、B组分的合计用量比为0.8：3，其中稀释剂的组成为见表1-3：

表1-3：稀释剂

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			二甲苯	30	30
乙酸正丁酯	50	50
			丙二醇甲醚醋酸酯	20	20

将上述成分搅拌均匀，即可，分装。

在使用时，将A组分、B组分及稀释剂调配均匀即可。

实施例2：三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆

由A组分、B组分组成，其中所述A组分与B组分的重量份数比为2：1；

1、原材料组成：见表2-1、2-2。

表2-1：A组分

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			大豆油醇酸树脂	70	70
聚酰胺蜡防沉剂	2.5	2.5
			乙酸正丁酯	2.5	2.5
有机硅类流平剂	0.2	0.2
			有机硅消泡剂	0.2	0.2
溶剂型消泡剂	0.2	0.2
			抗氧剂	0.1	0.1
附着力促进剂	0.3	0.3
			硬脂酸锌	4	4
滑石粉	15	15
			乙酸正丁酯	5	5

表2-2：B组分

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			聚异氰酸酯	70	70
乙酸正丁酯	30	30

2、制备方法：

2.1所述A组分的制备方法，包括如下步骤：

1）预先加入大豆油醇酸树脂及2.5kg的乙酸正丁酯（约合乙酸正丁酯用量的33.33%），按600r/min转速分散下加入有机硅消泡剂、溶剂型消泡剂、有机硅类流平剂及BHT抗氧剂，加入完毕后，再提高转速至800r/min分散10min；

2）在600r/min搅拌条件下加入硬脂酸锌及滑石粉，搅拌均匀后以1500r/min转速分散20min，至细度检测≤50μm后停止分散；

3）在300r/min搅拌条件下，加入5kg的乙酸正丁酯（约合乙酸正丁酯用量的66.67%）、聚酰胺蜡防沉剂及钛酸酯偶联剂附着力促进剂，按1200r/min分散5min；

4）以上混合物按要求称重、包装，制得A组分。A组分理论固含量为68，A组分固含量=豆油醇酸树脂含量×0.7+粉含量（即打磨粉和滑石粉的总含量）；

2.2所述B组分搅拌均匀后，然后分装，制得B组分。B组分理论固含量为35，B组分固含量=聚异氰酸酯含量×0.5；

3、使用方法：使用时配合使用稀释剂，稀释剂与A、B组分的合计用量比为0.8：3，其中稀释剂的组成为见表2-3：

表2-3：稀释剂

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			二甲苯	50	50
乙酸正丁酯	30	30
			丙二醇甲醚醋酸酯	20	20

将上述成分搅拌均匀，即可，分装。

在使用时将A组分、B组分及稀释剂调配均匀即可。

实施例3：三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆

由A组分、B组分组成，其中所述A组分与B组分的重量比为2：1；

1、原材料组成：见表3-1、表3-2。

表3-1：A组分

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			大豆油醇酸树脂	90	90

聚酰胺蜡防沉剂	1.5	1.5
			乙酸正丁酯	2.5	2.5
有机硅类流平剂	0.1	0.1
			有机硅消泡剂	0.15	0.15
溶剂型消泡剂	0.15	0.15
			BHT抗氧剂	0.2	0.2
钛酸酯偶联剂附着力促进剂	0.3	0.3
			硬脂酸锌	3	3
乙酸正丁酯	2.1	2.1

表3-2：B组分

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			聚异氰酸酯	80	80
乙酸正丁酯	20	20

2、制备方法：

2.1所述A组分的制备方法，包括如下步骤：

1）预先加入大豆油醇酸树脂及2.5kg的乙酸正丁酯（约合乙酸正丁酯用量的54.35%），按400r/min转速分散下加入有机硅消泡剂、溶剂型消泡剂、有机硅类流平剂及BHT抗氧剂，加入完毕后，再提高转速至800r/min分散10min；

2）在400r/min搅拌条件下加入硬脂酸锌，搅拌均匀后以1800r/min转速分散15min，至细度检测≤50μm后停止分散；

3）在400r/min搅拌条件下，加入2.1kg的乙酸正丁酯（约合乙酸正丁酯用量的45.65%）、聚酰胺蜡防沉剂及钛酸酯偶联剂附着力促进剂，按800r/min分散10min；

4）以上混合物按要求称重、包装，制得A组分。A组分理论固含量为66，A组分固含量=豆油醇酸树脂含量×0.7+粉含量（即打磨粉和滑石粉的总含量）；

2.2所述B组分搅拌均匀后，然后分装，制得B组分。B组分理论固含量为40，B组分固含量=聚异氰酸酯含量×0.5；

3、使用方法：使用时配合使用稀释剂，稀释剂与A、B组分的合计用量比为0.8：3，其中稀释剂的组成为见表3-3

表3-3：稀释剂

组成	重量（kg）	重量百分比（%）
			二甲苯	35	35
乙酸正丁酯	35	35
			丙二醇甲醚醋酸酯	30	30

将上述成分搅拌均匀，即可，分装。

在使用时将A组分、B组分及稀释剂调配均匀即可。

对比例1：双组分低VOC油性聚氨酯底漆

参考中国专利申请201110155521.0的较优实施例即实施例2：

由甲组分、乙组分和稀释剂组成，所述甲组分与乙组分的重量份数比为2：1；

其中所述甲组分，包括按重量百分比计算的如下原料：

高固体份多元醇树脂即粘度小于5000cps的改性大豆油醇酸树脂75%、酮类溶剂即甲基异丁基酮5%、分散剂即羧酸类高分子分散剂0.5%、打磨粉即硬脂酸锌2.8%、滑石粉16%、消泡剂即硅类消泡剂0.35%、流平剂即硅类流平剂0.05%、防沉剂为氧化聚乙烯蜡0.3%；所述甲组分的固含量为78%。

所述乙组分的固含量为50%，并包括按重量百分比计算的如下原料：甲苯二异氰酸酯三聚体60%、甲苯二异氰酸酯加成物20%、醋酸丁酯20%。

所述稀释剂包括按重量百分比计算的如下原料：

乙酸乙酯（EAC）20%、乙酸正丁酯（BAC）70%、丙二醇单甲醚丙酸酯（PMP）10%。

制备所述双组分低VOC油性聚氨酯底漆的方法，

其中所述甲组分的制备方法，包括如下制备步骤：

1）将高固体份多元醇树脂、酮类溶剂和分散剂投入反应器中，以700r/min的速度搅拌15min，制得树脂混合液；

2）将滑石粉、打磨粉缓慢加入有树脂混合液的反应器中，以1000r/min的速度分散25min；

3）往反应器中加入消泡剂、防沉剂、流平剂，并以700r/min的速度搅拌25min；

4）以上混合物按要求称重、包装，制得甲组分；

所述乙组分的制备方法：先将所述量的甲苯二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯加成物和醋酸丁酯溶剂混合，以300r/min的速度搅拌10min，再将混合物按要求称重、包装，制得乙组分；

所述稀释剂直接按所述量称重分装。

使用时将甲组分、乙组分和稀释剂调配均匀即可。

对比例2：聚氨酯底漆

参考中国专利申请201110424130.4的实施例1：

组分A配方：

米糠油型醇酸树脂65%、硬脂酸锌5%、滑石粉10%、二甲苯13%、醋酸丁酯5%、防沉剂0.5%、消泡剂0.5%、聚丙烯酸酯流平剂0.3%、有机锡催干剂0.3%。

制备过程：

将醇酸树脂、二甲苯和醋酸丁酯依次加入反应釜中，中速分散均匀后依次加入消泡剂和聚丙烯酸酯流平剂，中速分散10分钟后加入滑石粉、硬脂酸锌、防沉剂和催干剂，然后中速分散30分钟至细度≤55μm，得到组分A。

组分B配方：

拜耳公司TDI三聚体L-7570%、拜耳公司TDI加成物IL 145115%、醋酸丁酯30%。

将拜耳公司TDI三聚体L-75、拜耳公司TDI加成物IL 1451以及醋酸丁酯混合，分散均匀后得到组分B。

将组分A、B混合，得到聚氨酯底漆，为半透明、微黄黏稠液体。喷涂施工后漆膜表干时间≤20分钟；实干时间12h；15℃时可打磨时间≤3h，硬度≥H；附着力为一级；在60℃下连续100小时队形成的漆膜进行观察，该聚氨酯底漆不产生痱子泡。

实验例1：物性测试

对本发明的实施例1-3和对比例1、2的底漆进行相关物性测试，测试结果如表4、5：

表4：实施例1-3的相关物性测试

表5：对比例1、2的相关物性测试

表4和5结果显示：

对比例1的VOC释放量、游离二异氰酸酯含量低，固体含量高，环保性能好；对比例2的透明度好，表干、实干快，打磨时间短，但是对比例1和对比例2实干后，在三聚氰胺板上的打磨性和附着力差。

本发明提供的聚氨酯底漆的物理性质完全达到了国家标准水平，其各项施工性能也均与同类型聚氨酯底漆相当，同时在三聚氰胺板上有优异的附着力，在三聚氰胺板上的使用明显优于对比例1和对比例2。

结论：本发明提供的聚氨酯底漆，其附着力和其他各项施工性能均都满足GB 18581-2009标准对溶剂型木器涂料的要求，同时在三聚氰胺板上使用效果较好。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种三聚氰胺板用双组分聚氨酯底漆，其特征在于，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的重量比为2：1，其中：

所述A组分的固体含量为65-75％，由以下重量百分比的成分组成：

A组分中各原料比之和为100％；所述大豆油醇酸树脂的粘度为30000-55000cps，所述防沉剂为聚酰胺蜡，所述抗氧剂为BHT，所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂，所述流平剂为有机硅类流平剂，所述消泡剂为有机硅类消泡剂及溶剂型消泡剂；

所述B组分的固含量为30-40％，由以下重量百分比的成分组成：

聚异氰酸酯预聚物    60-80％

酯类溶剂            20-40％

B组分中各原料比之和为 100％；

所述A组分和B组分中的酯类溶剂均为乙酸正丁酯，所述聚异氰酸酯预聚物是甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的预聚物，其中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)质量分数<0.5％。

2.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯底漆，其特征在于，由A组分和B组分组成，A组分、B组分的重量比为2：1，其中：

所述A组分的固体含量为65-75％，由以下重量百分比的成分组成：

A组分中各原料比之和为100％；

所述B组分的固含量为30-40％，由以下重量百分比的成分组成：

聚异氰酸酯预聚物    70-80％

酯类溶剂            20-30％

B组分中各原料比之和为 100％。

3.一种制备权利要求1或2所述的双组分聚氨酯底漆的方法，其特征在于，该方法包括A组分的制备方法，所述A组分的制备方法包括以下步骤：

1)按照配比称取各原料，预先加入大豆油醇酸树脂及33-55％的酯类溶剂，按400-800r/min转速分散下加入消泡剂、流平剂及抗氧剂，加入完毕后，再提高转速至800-1200r/min分散5-10min；

2)在400-800r/min搅拌条件下加入打磨粉及滑石粉，搅拌均匀后以1500-1800r/min转速分散15-20min，至细度检测≤50μm后停止分散；

3)在300-400r/min搅拌条件下，加入剩余部分的酯类溶剂、防沉剂及附着力促进剂，按800-1200r/min分散5-10min；

4)以上混合物按要求称重、包装，制得A组分。

4.权利要求1或2所述的双组分聚氨酯底漆在三聚氰胺板的表面涂覆中的应用。