CN103031046B

CN103031046B - 一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN103031046B
Application number: CN201110291178.2A
Authority: CN
Inventors: 陈凯; 陈安仁; 熊宇通
Original assignee: SHANGHAI ZHENG'OU INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI ZHENG'OU INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: CN103031046A

Abstract

本发明公开了一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料及其制备方法，该涂料由下述重量份数的原料：有机硅含羟基丙烯酸树脂、颜填料、助剂、混合溶剂、固化剂多异氰酸酯，经混合搅拌均匀碾磨而制成。本发明的优点是：该涂料具有优异的物理机械性能、耐温性、耐候性、耐化学介质性及突出的耐磨性。

Description

一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，本发明还涉及一种制备该新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料的方法。

背景技术

聚氨酯涂料具有许多优异的性能，如附着力强、耐磨性好、坚韧性、光亮性、丰满度、耐候性优良，具有良好的耐酸碱性、耐油性及耐溶剂性，都优于热塑性乙烯类树脂涂料。聚氨酯涂料品种很多，其中较广泛应用的为单组分聚氨酯涂料和双组分聚氨酯涂料。其品种单组分为氨酯油氨酯醇酸，封闭型，潮气固化；双组分是催化固化、羟基固化。潮气固化聚氨酯涂料为单组分，是由NCO端基的预聚物。通过与空气中的潮气反应生成脲键而固化成膜，其优点：单罐装涂料施工方便，具优良的机械性能、耐化介质、耐溶剂性、耐热性、耐磨性均优于双组分聚氨酯涂料。但潮气固化型其不足之处：干燥速度受空气影响。湿度太低就干得慢。冬季受温度低和湿度低的双重影响成膜性差，因此气候适应性不及双组分；施工时每道涂层间隔太长，会影响层间的附着力；当涂膜形成脲键时会产生许多CO₂，涂膜太厚不利于CO₂的逸出会产生鼓泡现象。

双组分聚氨酯就是预聚物与分子量的加成物进行自己配伍能获得优异的效果，则交联密度高涂膜的抗溶剂性、耐化学介质性提高，交联密度低的硬度、耐磨性、韧性也提高，在同等的交联密度下，增加聚合物中的聚氨基含量则涂膜的硬度和韧性提高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，进一步提高双组分聚氨酯涂料的综合性能，形成长效型双组分聚氨酯涂料，提供一种能明显提高综合机械性能、耐高温性、人工老化性、耐磨性、耐水性、耐化学介质性的新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料。

本发明的另一目的在于提供一种新型有机硅丙烯酸的双组分聚氨酯涂料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于由下述重量份数的原料组成的：

A、含羟基组分：

B、固化剂多异氰酸酯： 10-30。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的有机硅含羟基丙烯酸树脂由下述重量份数的原料组成的：

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的含羟基丙烯酸单体为丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或两种以上的混合物；所述的不含羟基丙烯酸单体为丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸高级酯，丙烯酸中的一种或两种以上的混合物。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的含双键有机硅氧烷为乙烯基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷按重量份为1∶1的混合物；所述的含羟基有机硅氧烷为r-氨丙基三乙氧基硅烷或r-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的所述的引发剂为过氧化二苯甲酰，过氧化二异丙苯，偶氮二异丁腈中的一种或两种以上的混合物；所述的催化剂为四甲基氢氧化胺，四甲基邻酸胺，氢氧化钾中的一种或两种以上的混合物；所述的链转移剂为3-颈基丙醇，3-颈基丙酸，2-羟乙酯中的一种或两种以上的混合物。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的混合溶剂为醋酸丁酯，丙二醇乙醚醋酸酯，甲基异丁基甲酮，260-E溶剂，芳烃溶剂，二甲苯中的两种以上的混合物。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的颜填料为钛白粉，酞菁蓝，有机黄，氧化铁红，氧化铁黄，碳黑，云母粉，石英粉，沉淀硫酸钡，玻璃粉中的一种或两种以上的混合物。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的助剂为Dispers700分散剂，Dispers610s润湿分散剂，Airex916脱泡剂，ClideB1484平滑剂，UV-327紫外线吸收剂中的一种或两种以上的混合物。

如上所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的所述的固化剂多异氰酸酯为MR-200、N-75、N-3390中的一种。

本发明一种制备如上述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：

按比例向有机硅含羟基丙烯酸树脂中加入溶剂混合物，助剂，颜填料充分搅拌分散均匀经碾磨，细度达到3μm以下、经过滤后加入固化剂多异氰酸酯搅拌均匀，即得。

综上所述，本发明的有益效果：

本发明涂料具有混合容易，施工方便，综合物理机械性能优异，具有突出的超耐候性、耐磨性、耐温性。耐水性、耐油性及耐化学介质性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：

实施例1

有机硅含羟基丙烯酸树脂是由下述重量份数原料组成：

丙烯酸单体混合物60、过氧化二苯甲酰0.7，3-颈基丙醇0.7，有机硅单体混合物5、四甲基氢氧化胺0.3，溶剂混合物68。

有机硅含羟基丙烯酸树脂制备步骤如下：

在反应釜中加入2/3混合溶剂，升温至115-125℃，滴加1/3混合溶剂的过氧化二苯甲酰和丙烯酸单体混合物(单体重量比例：甲基丙烯酸甲酯22、苯乙烯11、丙烯酸丁酯11、甲基丙烯酸羟乙酯8、丙烯酸羟丙酯8、3-颈基丙醇0.7、有机硅单体混合物(单体重量比例：乙烯基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷(1∶1比例)1.65、r-氨丙基三乙氧基硅烷3.35、四甲基氢氧化铵0.3；溶剂混合物(溶剂重量比例：醋酸丁酯25、260-E溶剂37、甲基异丁基甲酮6)。在4小时内滴完后，保持温度反应2-2.5小时，降温至50℃以下出料。

有机硅丙烯酸双组份聚氨酯涂料是由下述重量份数原料组成：

含羟基组分：

有机硅含羟基丙烯酸树脂100、颜填料24.2、助剂2、溶剂混合物23.8。

固化剂组分：多异氰酸酯30.

有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料制备步骤如下：

在上述有机硅含羟基丙烯酸树脂100重量份中加入溶剂混合物23.8重量份(其中：醋酸丁酯8份、260-E溶剂12.3份、甲基异丁基甲酮3.5份，助剂2重量份(其中：分散剂Dispers700 0.2份、润湿剂Dispers610s 0.3份、平滑剂ClideB14841份)，颜填料24.2重量份(其中：锐钛型钛白粉20份、炭黑0.2份、云母粉2、沉淀硫酸钡1份、玻璃粉1)充分搅拌分散均匀经碾磨，细度达到30μm以下、经过滤后加入固化剂多异氰酸酯MR-200搅拌均匀，即为本发明产品。

实施例2

有机硅含羟基丙烯酸树脂是由下述重量份数原料组成：

丙烯酸单体混合物45、过氧化二异丙苯0.5、3-颈基丙酸-2-羟乙酯0.5、有机硅单体3、溶剂混合物21。

有机硅含羟基丙烯酸树脂制备步骤如下：

在反应釜中加入2/3混合溶剂，升温至115-125℃，滴加1/3混合溶剂与过氧化二异丙苯和丙烯酸单体混合物(单体重量比例：甲基丙烯酸甲酯21、丙烯酸丁酯3.4、丙烯酸异辛酯2.2、甲基丙烯酸羟乙酯8、丙烯酸羟丙酯9.4、丙烯酸1、r-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷3、3-颈基丙酸-2-羟乙酯0.5溶剂混合物(溶剂重量比例：醋酸丁酯2.95，芳烃溶剂10、二甲苯8.04，在4小时内滴完后，保持温度反应2-2.5小时，降温至50℃以下出料。

有机硅丙烯酸双组份聚氨脂涂料是由下述重量份数原料组成：

含羟基组分：有机硅含羟基丙烯酸树脂100 颜填料23 助剂2溶剂混合物40

固化剂组分：多异氰酸酯N-75(HD1)15

有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料制备步骤如下：

在上述有机硅含羟基丙烯酸树脂100重量份中加入溶剂混合物40重量份(其中：醋酸丁酯5.6、二甲苯12、芳烃溶剂22.4)助剂2重量份(其中：分散剂DISPER-S700 0.2润湿剂DISPERS610S 0.3、平滑剂CLIDEB14841)颜填料(金红石型钛白粉20、云母粉3)充分搅拌分散均匀经碾磨，细度达到35um以下，经过滤后加入固化剂多异氰酸脂N-75(HDI)15，搅拌均匀，即为本发明产品。

实施例3

有机硅含羟基丙烯酸树脂是由以下述重量份数原料组成：

丙烯酸单体混合物含53，过氧化二异丙苯0.5、偶氮二异丁腈0.2、3-颈基丙醇0.6、有机硅单体混合物4、氢氧化钾0.2、溶剂混合物46。

有机硅含羟基丙烯酸树脂制备步骤如下：

在反应釜中加入三分之二混合溶剂，升温至115-125℃，滴加三分之一混合溶剂与过氧化二异丙苯0.5，偶氮二异丁腈0.2和丙烯酸混合物(单体重量比例：甲基丙烯酸甲酯20.4、丙烯酸丁酯4、丙烯酸异辛脂2.6、丙烯酸3、甲基丙烯酸高树脂5、甲基丙烯酸羟乙脂5、丙烯酸羟丙酯9、3-颈基丙醇0.6)和有机硅单体混合物(单体重量比例：乙烯基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷(1∶1比例)1.r-氨丙基三乙氨基硅烷3、氢氧化钾0.2，溶剂混合物(溶剂重量比例：醋酸丁酯9、260-E溶剂32甲基异丁基甲酮5.在4小时内滴完后，保持温度反应2-2.5小时，降温至50℃以下出料。

有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料是由下述重量份数原料组成：

含羟基组分：

有机硅含羟基丙烯酸树脂100、颜填料23 助剂2 混合溶剂13.

固化剂组分：多异氰酸酯N3390(HDI三聚体)10

有机硅丙烯酸双组份聚氨酯涂料制备步骤如下：

在上述有机硅含羟基丙烯酸树脂100重量份中加入溶剂混合物13重量份(其中：醋酸丁酯2.5、甲基异丁基甲酮1.5、260E溶剂9)、助剂：分散剂DISPERS700 0.2，润湿剂DISPERS 610S 0.3、平滑剂CLIDEB 148 41；颜填料：金红石钛白粉21、云母粉2，充分搅拌分散均匀，经碾磨，细度达到35um以下，经过滤后加入固化剂组分、多异氰酸酯、N-3390(HDI三聚体)10、搅拌均匀，即为本发明产品。

本发明新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料主要技术参数

耐蚀性：

Claims

1.一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，由下述重量份数的原料组成：

A、含羟基组分：

B、固化剂多异氰酸酯：1 0-30，所述的有机硅含羟基丙烯酸树脂由下述重量份数的原料组成的：

所述的含双键有机硅氧烷为乙烯基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷按重量份为1∶1的混合物；所述的含羟基有机硅氧烷为r-氨丙基三乙氧基硅烷或r-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的含羟基丙烯酸单体为(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或两种以上的混合物；所述的不含羟基丙烯酸单体为丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸高级酯，丙烯酸中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的引发剂为过氧化二苯甲酰，过氧化二异丙苯，偶氮二异丁腈中的一种或两种以上的混合物；所述的催化剂为四甲基氢氧化胺，四甲基邻酸胺，氢氧化钾中的一种或两种以上的混合物；所述的链转移剂为3-颈基丙醇，3-颈基丙酸，2-羟乙酯中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的混合溶剂为醋酸丁酯，丙二醇乙醚醋酸酯，甲基异丁基甲酮，260-E溶剂，芳烃溶剂，二甲苯中的两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的颜填料为钛白粉，酞菁蓝，有机黄，氧化铁红，氧化铁黄，碳黑，云母粉，石英粉，沉淀硫酸钡，玻璃粉中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的助剂为Dispers700分散剂，Dispers610s润湿分散剂，Airex916脱泡剂，ClideB1484平滑剂，UV-327紫外线吸收剂中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述的固化剂多异氰酸酯为MR-200、N-75、N-3390中的一种。

8.一种制备如权利要求1所述的一种新型有机硅丙烯酸双组分聚氨酯涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：

按比例向有机硅含羟基丙烯酸树脂中加入溶剂混合物，助剂，颜填料充分搅拌分散均匀经碾磨，细度达到30μm以下、经过滤后加入固化剂多异氰酸酯搅拌均匀，即得。