CN103073706A - 一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆及其制备方法，它由甲组分、乙组分和稀释剂组成，甲组分包括按照重量百分比计算的净味型聚酯树脂35％～45％％、净味大豆油醇酸树脂30％～35％、酯类溶剂10％～15％、分散剂1％～2％、消泡剂0.5％～1％等；所述乙组分包括TDI三聚体、HDI三聚体和醋酸丁酯/乙酯；配方中的各物质在不同时间添加，并在不同搅拌转数的控制下混合制备得成品；本发明即保证了干膜的净味效果，又保证了干燥速度和漆膜通透性等物化性能，克服了普通聚氨酯涂料气味残留的问题，具有广阔的应用空间。

Description

一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆及其制备方法。

背景技术

聚氨酯漆即聚氨基甲酸酯漆，它漆膜强韧、光泽丰满、附着力强、耐水耐磨、耐腐蚀性。被广泛用于高级木器家具，也可用于金属表面。

日常室内装饰和家具行业，油性聚氨酯涂料因为其施工性好、综合物性佳而成为主导类型。但普通的油性聚氨酯涂料涂装完成后，由于成膜树脂中未反应的小分子物质、溶剂会残留在漆膜当中，很长一段时间都无法完全释放出来，特别是在密闭的空间内，当气味和溶剂累积到一定浓度，人们进入这样的空间内会感到不适，甚至眩晕。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的之一在于，提供用于制备聚氨酯面漆的净味大豆油醇酸树脂；

本发明的目的之二在于提供所述净味大豆油醇酸树脂的制备方法；

本发明的目的之三在于，提供一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆；该面漆无气味残留，并具有遮盖气味效果、透明性好、漆膜丰满。

本发明的目的之四是提供所述类似水性的净味油性聚氨酯面漆的制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种净味大豆油醇酸树脂，由按照重量份计算的以下物质组成：

制备所述净味大豆油醇酸树脂的方法，具体制备为：

先将所述量的高纯大豆油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐和10～20％二甲苯投入到反应釜中，通入氮气；

再将反应釜中物料加热升温至170℃～190℃，反应0.8～1.5小时；

接着升温至200℃～250℃，保温至酸值≤12，得到反应混合物；

最后，将所述反应混合物降至常温，往反应混合物加入剩余的二甲苯和所述量的醋酸丁酯，调配均匀得到所述的净味大豆油醇酸树脂。

一种含有所述净味大豆油醇酸树脂的，类似水性的净味油性聚氨酯面漆；由甲组分、乙组分和稀释剂组成，其中按照重量比计算，所述甲组分:乙组分:稀释剂为2:1:0.5～0.6；

所述甲组分的固含量为52～65％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

所述乙组分的固含量为48～52％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

甲苯二异氰酸酯三聚体（TDI三聚体）      55％～65％

1,6-己二异氰酸酯（HDI三聚体）          20％～35％

醋酸丁酯或醋酸乙酯          10％～20％；

所述稀释剂包括按照重量百分比计算的以下物质：

乙酸乙酯（EAC）         5％～10％

乙酸正丁酯（BAC）       70％～85％

丙二醇甲醚醋酸酯（PMA） 10％～20％。

较佳地，所述酯类溶剂为醋酸丁酯。

较佳地，所述分散剂是20℃密度为1.160g/ml，酸酯为129.0mg KOH/g的含酸性基团的共聚物溶，优选BYK 111。

较佳地，所述消光粉是孔体积为1.8ML/g、吸收量为300g/100g的无定形二氧化矽，优选ED30。

较佳地，所述消泡剂为改性聚硅氧烷消泡剂，优选德谦6500。

较佳地，所述流平剂为聚醚改性有机硅，优选TEGO 450，防沉剂优选帝司巴隆6900。

制备所述油性聚氨酯面漆的方法；包括如下制备步骤：

甲组份的制备：

步骤A、将所述量的醇酸树脂、酯类溶剂、分散剂投入到反应釜中，并于600～100rpm下搅拌8～15分钟，得到分散均匀的混合物Ⅰ；

步骤B、往步骤A中所得混合物Ⅰ中缓慢加入所述量的消光粉，并于800～1200rpm下搅拌25～35分钟，得到分散均匀的混合物Ⅱ；

步骤C、往步骤B中所得混合物Ⅱ中加入所述量的消泡剂、流平剂和防沉剂，并于600～100rpm下搅拌15～25分钟，得到分散均匀的混合物Ⅲ；

步骤D、将步骤C中所得混合物Ⅲ取小样测试涂膜后包装，得到所述甲组份；

乙组份的制备：

先按所述比例加入依次加入醋酸丁酯或乙酯，TDI三聚体和HDI三聚体，低速混合10分钟；再按要求称重，包装得到所述乙组份。

使用时，将甲组分、乙组分和稀释剂按比例混合均匀后使用，施工方式喷涂或刷涂均可。

本发明采用特殊净味型聚酯树脂，但该树脂单独使用较难消光，若单独使用，需加入过多的消光粉易造成涂膜发白，故搭配了自制的低气味易消光大豆油醇酸树脂，通过筛选两种树脂不同的比例，即减少了消光粉用量，保证了涂膜较佳的透明性，又保证了漆膜干燥后无气味残留。经过试验验证，该涂料不但本身无气味残留，而且可有效遮盖底材和底漆的气味，真正打造一个无残留气味的清新空间。该涂料成膜后本身不带任何气味残留，同时可有效屏蔽底漆和木材所残留的气味、无气味残留并具有遮盖气味效果、透明性好、漆膜丰满的聚氨酯哑光涂料。净味效果的聚酯树脂，利用其本身无气味并具有屏蔽底漆气味的特性，搭配快干的自制净味大豆油醇酸，即保证了干膜的净味效果，又保证了干燥速度和漆膜通透性等物化性能，克服了普通聚氨酯涂料气味残留的问题，具有广阔的应用空间

具体的实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。

实施例1

一种净味大豆油醇酸树脂，由按照重量份计算的以下物质组成：

高纯大豆油脂肪酸250份、三羟甲基丙烷450份、苯酐320份、二甲苯330份和醋酸丁酯148份。

制备所述净味大豆油醇酸树脂的方法，具体制备为：

先将所述量的高纯大豆油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐和10％二甲苯投入到反应釜中，通入氮气；再将反应釜中物料加热升温至170℃，反应1.5小时；接着升温至200℃，保温至酸值≤12，得到反应混合物；最后，将所述反应混合物降至常温，往反应混合物加入剩余的二甲苯和所述量的醋酸丁酯，调配均匀得到所述的净味大豆油醇酸树脂。

一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆，由甲组分、乙组分和稀释剂组成，其中按照重量比计算，所述甲组分:乙组分:稀释剂为2:1:0.5；

所述甲组分的固含量为52％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

净味型聚酯树脂36％、净味大豆油醇酸树脂35％、酯类溶剂15％、分散剂2％、消泡剂0.5％、流平剂0.2％、消光粉10％、防沉剂1.3％；

所述乙组分的固含量为48％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

TDI三聚体55％、HDI三聚体35％和醋酸丁酯10％；

所述稀释剂包括按照重量百分比计算的以下物质：

EAC 5％、BAC 85％、PMA 10％。

制备所述油性聚氨酯面漆的方法；包括如下制备步骤：

甲组份的制备：

步骤A、将所述量的醇酸树脂、酯类溶剂、分散剂投入到反应釜中，并于600rpm下搅拌15分钟，得到分散均匀的混合物Ⅰ；

步骤B、往步骤A中所得混合物Ⅰ中缓慢加入所述量的消光粉，并于800rpm下搅拌35分钟，得到分散均匀的混合物Ⅱ；

步骤C、往步骤B中所得混合物Ⅱ中加入所述量的消泡剂、流平剂和防沉剂，并于600rpm下搅拌25分钟，得到分散均匀的混合物Ⅲ；

步骤D、将步骤C中所得混合物Ⅲ取小样测试涂膜后包装，得到所述甲组份；

乙组份的制备：

先按所述比例加入依次加入醋酸丁酯或乙酯，TDI三聚体和HDI三聚体，低速混合10分钟；再按要求称重，包装得到所述乙组份。

实施例2

一种净味大豆油醇酸树脂，由按照重量份计算的以下物质组成：

高纯大豆油脂肪酸300份、三羟甲基丙烷400份、苯酐380份、二甲苯280份和醋酸丁酯138份。

制备所述净味大豆油醇酸树脂的方法，具体制备为：

先将所述量的高纯大豆油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐和16％二甲苯投入到反应釜中，通入氮气；再将反应釜中物料加热升温至190℃，反应0.8小时；接着升温至250℃，保温至酸值≤12，得到反应混合物；最后，将所述反应混合物降至常温，往反应混合物加入剩余的二甲苯和所述量的醋酸丁酯，调配均匀得到所述的净味大豆油醇酸树脂。

一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆，由甲组分、乙组分和稀释剂组成，其中按照重量比计算，所述甲组分:乙组分:稀释剂为2:1:0.6；

所述甲组分的固含量为65％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

净味型聚酯树脂45％、净味大豆油醇酸树脂30％、酯类溶剂12％、分散剂2％、消泡剂1％、流平剂0.1％、消光粉8％、防沉剂1.9％；

所述乙组分的固含量为52％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

TDI三聚体65％、HDI三聚体20％和醋酸乙酯10％；

所述稀释剂包括按照重量百分比计算的以下物质：

EAC 10％、BAC 70％、PMA 20％。

制备所述油性聚氨酯面漆的方法；包括如下制备步骤：

甲组份的制备：

步骤A、将所述量的醇酸树脂、酯类溶剂、分散剂投入到反应釜中，并于1000rpm下搅拌8分钟，得到分散均匀的混合物Ⅰ；

步骤B、往步骤A中所得混合物Ⅰ中缓慢加入所述量的消光粉，并于1200rpm下搅拌25分钟，得到分散均匀的混合物Ⅱ；

步骤C、往步骤B中所得混合物Ⅱ中加入所述量的消泡剂、流平剂和防沉剂，并于1000rpm下搅拌15分钟，得到分散均匀的混合物Ⅲ；

步骤D、将步骤C中所得混合物Ⅲ取小样测试涂膜后包装，得到所述甲组份；

乙组份的制备：

先按所述比例加入依次加入醋酸丁酯或乙酯，TDI三聚体和HDI三聚体，低速混合10分钟；再按要求称重，包装得到所述乙组份。

实施例3

一种净味大豆油醇酸树脂，由按照重量份计算的以下物质组成：

高纯大豆油脂肪酸275份、三羟甲基丙烷433份、苯酐350份、二甲苯300份和醋酸丁酯140份。

制备所述净味大豆油醇酸树脂的方法，具体制备为：

先将所述量的高纯大豆油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐和14.3％二甲苯投入到反应釜中，通入氮气；再将反应釜中物料加热升温至180℃，反应1小时；接着升温至220℃，保温至酸值≤12，得到反应混合物；最后，将所述反应混合物降至常温，往反应混合物加入剩余的二甲苯和所述量的醋酸丁酯，调配均匀得到所述的净味大豆油醇酸树脂。

一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆，由甲组分、乙组分和稀释剂组成，其中按照重量比计算，所述甲组分:乙组分:稀释剂为2:1:0.5；

所述甲组分的固含量为60％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

净味型聚酯树脂44％、净味大豆油醇酸树脂34％、酯类溶剂10％、分散剂1％、消泡剂0.8％、流平剂0.2％、消光粉9％、防沉剂1％；

所述乙组分的固含量为50％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

TDI三聚体60％、HDI三聚体20％和醋酸丁酯20％；

所述稀释剂包括按照重量百分比计算的以下物质：

EAC 10％、BAC 75％、PMA 15％。

制备所述油性聚氨酯面漆的方法；包括如下制备步骤：

甲组份的制备：

步骤A、将所述量的醇酸树脂、酯类溶剂、分散剂投入到反应釜中，并于800rpm下搅拌10分钟，得到分散均匀的混合物Ⅰ；

步骤B、往步骤A中所得混合物Ⅰ中缓慢加入所述量的消光粉，并于1000rpm下搅拌30分钟，得到分散均匀的混合物Ⅱ；

步骤C、往步骤B中所得混合物Ⅱ中加入所述量的消泡剂、流平剂和防沉剂，并于800rpm下搅拌20分钟，得到分散均匀的混合物Ⅲ；

步骤D、将步骤C中所得混合物Ⅲ取小样测试涂膜后包装，得到所述甲组份；

乙组份的制备：

先按所述比例加入依次加入醋酸丁酯或乙酯，TDI三聚体和HDI三聚体，低速混合10分钟；再按要求称重，包装得到所述乙组份。

实施例4

一种净味大豆油醇酸树脂，由按照重量份计算的以下物质组成：

高纯大豆油脂肪酸260份、三羟甲基丙烷448份、苯酐370份、二甲苯320份和醋酸丁酯100份。

制备所述净味大豆油醇酸树脂的方法，具体制备为：

先将所述量的高纯大豆油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐和20％二甲苯投入到反应釜中，通入氮气；再将反应釜中物料加热升温至160℃，反应1.2小时；接着升温至210℃，保温至酸值≤12，得到反应混合物；最后，将所述反应混合物降至常温，往反应混合物加入剩余的二甲苯和所述量的醋酸丁酯，调配均匀得到所述的净味大豆油醇酸树脂。

一种类似水性的净味油性聚氨酯面漆，由甲组分、乙组分和稀释剂组成，其中按照重量比计算，所述甲组分:乙组分:稀释剂为2:1:0.6；

所述甲组分的固含量为57％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

净味型聚酯树脂40％、净味大豆油醇酸树脂35％、酯类溶剂15％、分散剂2％、消泡剂0.9％、流平剂0.1％、消光粉0％、防沉剂2％；

所述乙组分的固含量为49％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

TDI三聚体62％、HDI三聚体23％和醋酸乙酯15％；

所述稀释剂包括按照重量百分比计算的以下物质：

EAC 8％、BAC 80％、PMA 12％。

制备所述油性聚氨酯面漆的方法；包括如下制备步骤：

甲组份的制备：

步骤A、将所述量的醇酸树脂、酯类溶剂、分散剂投入到反应釜中，并于750rpm下搅拌13分钟，得到分散均匀的混合物Ⅰ；

步骤B、往步骤A中所得混合物Ⅰ中缓慢加入所述量的消光粉，并于110rpm下搅拌28分钟，得到分散均匀的混合物Ⅱ；

步骤C、往步骤B中所得混合物Ⅱ中加入所述量的消泡剂、流平剂和防沉剂，并于750rpm下搅拌23分钟，得到分散均匀的混合物Ⅲ；

步骤D、将步骤C中所得混合物Ⅲ取小样测试涂膜后包装，得到所述甲组份；

乙组份的制备：

先按所述比例加入依次加入醋酸丁酯或乙酯，TDI三聚体和HDI三聚体，低速混合10分钟；再按要求称重，包装得到所述乙组份。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

试验效果比对：

从上表的检测数据可以看出,本发明通过选用具有净味效果的聚酯树脂，利用其本身无气味并具有屏蔽底漆气味的特性，搭配快干的自制净味大豆油醇酸，即保证了干膜的净味效果，又保证了干燥速度和漆膜通透性等物化性能，克服了普通聚氨酯涂料气味残留的问题，具有广阔的应用空间。

Claims (9)

1.一种净味大豆油醇酸树脂，其特征在于，由按照重量份计算的以下物质组成：

2.制备权利要求1所述净味大豆油醇酸树脂的方法，其特征在于，具体制备为：

先将所述量的高纯大豆油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐和10～20％二甲苯投入到反应釜中，通入氮气；

再将反应釜中的物料加热升温至170℃～190℃，反应0.8～1.5小时；

接着升温至200℃～250℃，保温至酸值≤12，得到反应混合物；

最后，将所述反应混合物降至常温，往反应混合物加入剩余的二甲苯和所述量的醋酸丁酯，调配均匀得到所述的净味大豆油醇酸树脂。

3.一种使用了权利要求1或2所述净味大豆油醇酸树脂的类似水性的净味油性聚氨酯面漆；其特征在于，由甲组分、乙组分和稀释剂组成，其中按照重量比计算，所述甲组分:乙组分:稀释剂为2:1:0.5～0.6；

所述甲组分的固含量为52～65％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

所述乙组分的固含量为48～52％，并包括按照重量百分比计算的以下物质：

甲苯二异氰酸酯三聚体           55％～65％

1,6-己二异氰酸酯               20％～35％

醋酸丁酯或醋酸乙酯             10％～20％；

所述稀释剂包括按照重量百分比计算的以下物质：

乙酸乙酯              5％～10％

乙酸正丁酯            70％～85％

丙二醇甲醚醋酸酯      10％～20％。

4.根据权利要求3所述的油性聚氨酯面漆；其特征在于：所述酯类溶剂为醋酸丁酯。

5.根据权利要求3所述的油性聚氨酯面漆；其特征在于：所述分散剂是在20℃下密度为1.160g/ml，酸酯为129.0mg KOH/g的含酸性基团的共聚物溶。

6.根据权利要求3所述的油性聚氨酯面漆；其特征在于：所述消光粉是孔体积为1.8ML/g、吸收量为300g/100g的无定形二氧化矽。

7.根据权利要求3所述的油性聚氨酯面漆；其特征在于：所述消泡剂为改性聚硅氧烷消泡剂。

8.根据权利要求3所述的油性聚氨酯面漆；其特征在于：所述流平剂为聚醚改性有机硅。

9.制备如权利要求3-8中任意一项所述油性聚氨酯面漆的方法；其特征在于，包括如下制备步骤：

甲组份的制备：

步骤A、将所述量的醇酸树脂、酯类溶剂、分散剂投入到反应釜中，并于600～100rpm下搅拌8～15分钟，得到分散均匀的混合物Ⅰ；

步骤B、往步骤A中所得混合物Ⅰ中缓慢加入所述量的消光粉，并于800～1200rpm下搅拌25～35分钟，得到分散均匀的混合物Ⅱ；

步骤C、往步骤B中所得混合物Ⅱ中加入所述量的消泡剂、流平剂和防沉剂，并于600～100rpm下搅拌15～25分钟，得到分散均匀的混合物Ⅲ；

步骤D、将步骤C中所得混合物Ⅲ取小样测试涂膜后包装，得到所述甲组份；

乙组份的制备：

先按所述比例加入依次加入醋酸丁酯或乙酯，TDI三聚体和HDI三聚体，低速混合10分钟；再按要求称重，包装得到所述乙组份。