CN103788852A

CN103788852A - 一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN103788852A
Application number: CN201410019228.5A
Authority: CN
Inventors: 叶凤麒; 尹华雄
Original assignee: ZHONGSHAN YONGHUI CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN WING FAI CHEMICAL CO., LTD.
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2034-01-15
Also published as: CN103788852B

Abstract

本发明涉及一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料及其制备方法。一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：采用甲乙双组份组成，其各组份的质量百分比的组成为：甲组份包括：丙烯酸树脂A：25～35%;丙烯酸树脂B：55～65%;醋酸纤维素树脂：0.2～0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；乙组份包括：异氰酸酯A:45～55%；异氰酸酯B:25～35%；醋酸丁酯：10～20%；所述丙烯酸树脂A的玻璃化温度为80～90℃，羟值为60～80；所述丙烯酸树脂B的玻璃化温度为100～120℃，羟值为140～170。本发明的聚氨酯涂料用于塑胶产品涂装时，自然风干即可，不需要烘烤干燥，并且返工重涂时附着力好。

Description

一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑胶涂料技术领域，具体涉及一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着工业化的进程和金融危机导致消费萎缩等不利因素，以及人们环保问题的重视，市场竞争加剧，尤其是本身利润较薄的加工制造业更是雪上加霜，对于涂料而言，企业就需要更便捷施工、更低能耗、更高品质的涂料产品。在汽车行业和3C产品（就是计算机（Computer）、通信（Communication）和消费类电子产品（Consumer Electronics）三者结合，亦称“信息家电”），传统的塑胶用PU涂料（聚氨酯涂料）具有高光、高硬度、耐化学品性、耐候性等特点，对塑胶产品不但具有很好的装饰作用，更对塑胶产品有优异的保护功能；但是该类产品一般都存在需要烘烤干燥（通常干燥条件为60～80℃/20～60min）和返工重涂附着力差等缺点，对企业来说费时费料，增加成本；对环境来说亦是一大负担。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，通过合理选择原料配方及搭配各原料的用量比，提供一种用于塑料产品的双组份聚氨酯涂料，可以室温干燥并能根据生产需要实施重涂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：采用甲乙双组份组成，其各组份的质量百分比的组成为：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：25～35%;丙烯酸树脂B：55～65%;醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

乙组份包括：异氰酸酯A:45～55%；异氰酸酯B:25～35%；醋酸丁酯：10～20%；

所述丙烯酸树脂A的玻璃化温度为80～90℃，羟值为60～80；

所述丙烯酸树脂B的玻璃化温度为100～120℃，羟值为140～170；

所述异氰酸酯A为TDI型三聚体固化剂；所述异氰酸酯B为HDI型三聚体固化剂。

上述所述甲组份和乙组份的重量比为：1.20～1.55：1;

上述所述甲组份还包括聚酯树脂：3～10%。

上述所述聚酯树脂是羟值为180～200的高羟聚酯多元醇树脂。

上述所述醋酸纤维素树脂为丁酰基含量为55%的醋酸纤维素树脂。

如上任一所述的一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料的生产方法，其特征在于：甲乙各组份分别经配制、混合、分散工序加工而成，分散后细度≤10μm即可。

本发明配方的设计：

1、树脂的选择

丙烯酸树脂具有耐紫外光、耐酸碱、不易氧化耐候性好等特点。本配方中选用两只不同Tg值(即玻璃化温度：高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。)和不同羟基含量的高固含丙烯酸树脂搭配使用。其中丙烯酸树脂A：Tg约80～90℃，羟值（1g样品中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数，以mgKOH/g表示）约60～80，提高干燥性、重涂性、硬度。丙烯酸树脂B：Tg约100～120℃，羟值约为140～170，提高丰满度，耐化学品性。

聚酯树脂具有高柔韧性高丰满度的特点。本配方中选用羟值为180～200的高羟聚酯多元醇树脂，提高丰满度和柔韧性。

醋酸纤维素树脂具有溶剂释放性好，防止流挂，促进流平和层间附着力等特点，本配方中选用高丁酰基含量的醋酸纤维素树脂混溶性更有优势。

2、固化剂的选择

聚氨酯漆中异氰酸酯的选择直接影响到漆膜的反应活性、干燥性，油漆成膜后的表观特性、柔韧性、硬度以及重涂等性能。本配方中选用两种异氰酸酯搭配作为固化剂。其中异氰酸酯A：TDI型三聚体固化剂，用于固化交联，具有高活性、快速干燥、降低干燥温度、提高硬度的优点；异氰酸酯B：HDI型三聚体固化剂，用于固化交联，具有杰出的耐候性和保光性，良好的耐化学性，不黄变，提高重涂性的优点。

3、溶剂的选择

溶剂选择除了考虑溶解力，挥发速率等溶剂的共性外，还要考虑涂料中含有异氰酸酯的特性，本配方中选用醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯作为溶剂，醋酸丁酯提供溶解力，丙二醇甲醚醋酸酯防止发白、调节挥发速度。

4、助剂的选择

考虑到重涂性，本配方中选用非硅类流平剂，德国毕克公司生产BYK-358N丙烯酸型流平剂。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的聚氨酯涂料用于塑胶产品涂装时，自然风干即可，不需要烘烤干燥，并且返工重涂时附着力好。

2、本发明的聚氨酯涂料，通过对配方中组份及用量的合理选择，产品综合性能优异，施工寿命长、漆膜硬度高、耐化学品性好、耐包装性好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步描述，但具体实施例并对本发明做任何的限定。

如无特别指明，实施例中的原料均为市购。

丙烯酸树脂A：美国氰特公司生产SM516

丙烯酸树脂B：美国氰特公司生产VSM2706

醋酸纤维素树脂：美国伊斯曼生产CAB-551-0.2

醋酸丁酯：江门谦信化工生产

丙二醇甲醚醋酸酯：江苏三木生产

流平剂：德国毕克公司生产BYK-358N丙烯酸型流平剂

异氰酸酯A:德国拜耳生产IL1451

异氰酸酯B:德国拜耳生产N3390BA/SN

实施例1

本实施例的原料配方由如下重量百分比的组份组成：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：25%;丙烯酸树脂B：65%;醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

乙组份包括：异氰酸酯A:50%；异氰酸酯B:30%；醋酸丁酯：10～20%；

甲乙各组份分别经配制、混合、分散工序加工而成，分散后细度≤10μm即可，甲乙组份分别包装。

使用时，甲乙组份的重量比为：1.55：1。

实施例2

本实施例的原料配方由如下重量百分比的组份组成：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：30%;丙烯酸树脂B：60%;醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

使用时，甲乙组份的重量比为：1.48：1。

实施例3

本实施例的原料配方由如下重量百分比的组份组成：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：35%;丙烯酸树脂B：55%;醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

使用时，甲乙组份的重量比为：1.42：1。

实施例4

本实施例的原料配方由如下重量百分比的组份组成：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：30%;丙烯酸树脂B：60%;聚酯树脂3%；醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

使用时，甲乙组份的重量比为：1.39：1。

实施例5

本实施例的原料配方由如下重量百分比的组份组成：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：30%;丙烯酸树脂B：60%;聚酯树脂6%；醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

使用时，甲乙组份的重量比为：1.31：1。

实施例6

本实施例的原料配方由如下重量百分比的组份组成：

甲组份包括：丙烯酸树脂A：30%;丙烯酸树脂B：60%;聚酯树脂10%；醋酸纤维素树脂：0.2`0.5%;醋酸丁酯：3～5%;丙二醇甲醚醋酸酯：3～6%;流平剂：0.3～1%；

使用时，甲乙组份的重量比为：1.2：1。

性能测试

采用本领域技术人员常用的性能测试方法，对实施例1～6的涂料进行以下性能测试。

1、测试方法

1）、干燥性:室温（T=23±2℃,相对湿度50±5%）条件下，参照GBT1728-79.

2）、施工寿命：A、B组分以及稀释剂按比例混合后，观测混合液粘度有无明显上升来判定施工时限的长短。

3）、漆膜硬度：按ASTM D3363标准检测。

4）、丰满度：目视

5）、耐化学品性：油漆耐酒精测试95%医用酒精,棉纱布、500g法码①用2层棉纱布裹住500g的砝码上,②用酒精滴在棉纱布上,使沙布充分吸收酒精,以不流出酒精为宜.③以2秒/来回一次的速度在60mm长度范围内来回擦拭50次;(棱角弧面为20次)④有需要时可重新选择检测位置重复第③步测试面无油漆脱落，无印油褪色为合格。

6）、柔韧性：参照GB6742-86标准检测。

7）、耐包装性：漆膜完全干燥后，用PE/PP胶袋包装后，重压1KG力，放入60℃／48H后，观察有无胶袋印痕。

8）、重涂性：油漆一次施工后，放置不同时间进行干燥后，再重涂一次，待重涂漆膜干燥后测试重涂漆膜的附着力情况。

2、测试结果

表1为各实施例性能测试结果

测试项目

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

干燥性

25℃/30小时

25℃/24小时

施工寿命

8小时

7小时

6小时

7小时

漆膜硬度

2H有痕

2H

2H有痕

H

丰满度

4+

4

3+

4

4+

5

耐化学品性

4

5

4

5

4+

柔韧性

4

4+

5

耐包装性

4

5

4

4+

4

重涂性

2级

1级

以上测试结果中，丰满度、耐化学品性、柔韧性、耐包装性，采用5为非常好；4为较好；3为好；2为一般；1为较差；0为很差表示。

实施例1～6的塑胶涂料均具有较好的室温干燥性、施工寿命、漆膜硬度、耐化学品性、柔韧性、耐包装性和重涂性。其中实施例5综合性能最优。

本发明尽管仅给出了六个实施例来说明本发明的实施情况，但本领域技术人员在这六个实施例的启发下，容易得出本发明的一些变化均可以实现，比如，原料各组分可以在本发明规定的范围内变化，各组分的含量可以本发明规定的变化范围内变化等等。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：采用甲乙双组份组成，其各组份的质量百分比的组成为：

所述丙烯酸树脂A的玻璃化温度为80～90℃，羟值为60～80；

所述丙烯酸树脂B的玻璃化温度为100～120℃，羟值为140～170;

2.如权利要求1所述的一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：所述甲组份和乙组份的重量比为：1.20～1.55：1。

3.如权利要求2所述的一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：所述甲组份还包括聚酯树脂：3～10%。

4.如权利要求1所述的一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：所述聚酯树脂是羟值为180～200的高羟聚酯多元醇树脂。

5.如权利要求1所述的一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料，其特征在于：所述醋酸纤维素树脂为丁酰基含量为55%的醋酸纤维素树脂。

6.如权利要求1至5任一所述的一种风干型可重涂塑胶用聚氨酯涂料的生产方法，其特征在于：甲乙各组份分别经配制、混合、分散工序加工而成，分散后细度≤10μm即可。