CN104497830B - 一种橡胶涂料 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：线型饱和聚酯树脂35%～65%；封闭型聚异氰酸酯10%～20%；溶剂5%～20%；苯代氨基树脂0～10%；手感助剂0～3%；哑光助剂0～8%；有机铋催化剂0～3%。相对于现有技术，本发明的橡胶涂料在保证涂膜具有现有橡胶涂料触感优良、耐磨、防滑、抗刮及自复性好的前提下，采用单组分固化配方，能够延长涂料的存储时间以满足大批量生产的需要，而且能够缩短烘烤时间，从而可以大大提高固化效率，且能用辊涂方式施工以降低损耗，此外，本发明用环保催化剂代替有机锡做催化剂，更加符合环保的要求。

Description

一种橡胶涂料

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种单组分、环保型、高性能的橡胶涂料。

背景技术

橡胶涂料又称橡胶漆、橡皮漆或手感漆，近年来，因其涂层能提供类似于橡胶的优良触感而被广泛应用于各种塑胶电子、金属和木器等表面，如望远镜、电话机、手机外壳、MP3、装饰盒、游戏机手柄、轿车内装饰、话筒、化妆刷柄、电吹风、摄像头、鼠标和电脑键盘等产品。橡胶涂料喷涂于物体表面，呈哑光或半哑光状态，手感相当细腻、平滑，外观雅致、庄重，耐划性、耐侯性、耐磨性均优良。

然而，现有橡胶涂料大部分为双组分，由聚氨酯漆料加HDI类固化剂调制而成，双组分的橡胶涂料存在如下待决问题：每次使用前只能按比例小批量调漆，调漆后必须在1-4小时内用完，否则会固化报废，从而给施工带来不便；只适合损耗大的喷涂方式，不适合低损耗的辊涂方式；要在60-80℃条件下烘烤30分钟至24小时才能完全固化，固化周期长，固化效率低，固化成本高；用有机锡做催化剂，不符合环保的要求；涂层较厚，普遍在30微米以上，涂层加工性差，成本高。

有鉴于此，确有必要提供一种橡胶涂料，其存储时间较长，可适合于低损耗的辊涂方式，而且可缩短烘烤时间，提高生产效率；涂层较薄，适合冲压拉伸。此外，该橡胶涂料采用环保催化剂代替有机锡催化剂，符合环保的要求。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种橡胶涂料，其存储时间较长，可适合于低损耗的辊涂方式，而且可缩短烘烤时间，提高生产效率；涂层较薄，适合冲压拉伸；此外，该橡胶涂料采用环保催化剂代替有机锡催化剂，符合环保的要求。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，线型饱和聚酯树脂具有线性结构，其柔韧性非常好，不易泛黄、保光保色性好，光泽高，耐过度烘烤，附着力好，耐候性突出；封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯的NCO基团与封闭剂反应生成的常温下稳定的聚合物，封闭型聚异氰酸酯与饱和聚酯树脂配合，可以得到常温下稳定的涂料，该涂料在烘烤条件下，封闭剂在高温下解离，释放NCO基团，从而聚异氰酸酯与饱和聚酯树脂组分发生交联反应，得到立体网状交联结构，形成涂膜，且能使得涂膜的交联密度高，且具有较高的抗性、耐性和耐黄变性。封闭型聚异氰酸酯容易操作，且对大气湿度不敏感。而且，线型饱和聚酯树脂与封闭型聚异氰酸酯发生交联反应形成的涂膜层呈现表面自然柔和、粒面细致，具有棉滑、丝绸、滋润之手感。

溶剂用于溶解其他物质，使其它物质均匀分散于其内。苯代氨基树脂与各种热固性树脂的兼容性好，而且耐水性好、光泽好、柔韧性好、耐盐雾、耐化学性能好，特别是在移转印方面对着色更优异。手感助剂可以提高涂膜的触感，使其手感细腻、平滑。哑光助剂可以使得涂膜呈哑光或半哑光状态。有机铋催化剂较有机锡催化剂环保。其中，苯代氨基树脂、手感助剂、哑光助剂和有机铋催化剂的含量均可以为0。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，按质量百分比计，包括以下组分：

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述线型饱和聚酯树脂是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成，所述线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为10万～40万。线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量较高，高平均相对分子质量的线型饱和聚酯树脂具有优异的粘接性能和很好的硬度与韧性的平衡性能，因此，包含线型饱和聚酯树脂的涂膜附着力好、通用性强，耐侯性、柔韧性突出。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述二元醇为1，6-己二醇、1，5-戊二醇和1，4-丁二醇中的至少一种；所述二元酸为1，6-己二酸、1，5-戊二酸和1，4-丁二酸中的至少一种。它们均是具有直链结构的醇和酸。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物，所述封闭剂为乙二醇单丁醚、己内酰胺、咪唑和2-甲基咪唑中的至少一种，所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯中的至少一种加成而来，脂肪族聚异氰酸酯比芳香族聚异氰酸酯具有更好的耐黄变性能，而芳香族聚异氰酸酯反应产生的涂膜较硬，二者聚合后既能保证涂膜具有较好的耐黄变性能，又能保证涂膜具有较大的硬度。并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为5万-15万。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述溶剂为乙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一种，这几种溶剂都具有较强的溶解能力。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂和丁醚化苯代氨基树脂中的至少一种。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述手感助剂为氨基羟基改性有机硅类、聚醚氨基改性有机硅类、聚醚烷基改性有机硅类和羟烃基改性有机硅类中的至少一种。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述哑光助剂为滑石粉、哑粉和蜡粉中的至少一种。滑石粉具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性。蜡粉能显著减少胶印过程中堆墨或刷涂中堆漆现象，粒径小，分散性好、防结块性佳，且能提供极佳的抗刮伤和优良的消光性、透明性和手感。哑光助剂的中值粒径为1μm-20μm。

作为本发明橡胶涂料的一种改进，所述有机铋催化剂为异辛酸铋、二月桂酸铋和新癸酸铋中的至少一种。

相对于现有技术，本发明的橡胶涂料在保证涂膜具有现有橡胶涂料触感优良、耐磨、防滑、抗刮及自复性好的前提下，采用单组分固化配方，能够延长涂料的存储时间以满足大批量生产的需要，而且能够缩短烘烤时间，实践表明：本发明在160℃～170℃的条件下烘烤10～12分钟就能完全固化，从而可以大大提高固化效率，且能用辊涂方式施工以降低损耗，此外，本发明用环保催化剂代替有机锡做催化剂，更加符合环保的要求。

此外，本发明还能被应用到印铁印铝等辊涂的行业，在缩短烘烤时间、降低损耗的同时可以降低涂膜厚度至20微米以下，以大幅提高生产效率，大幅降低生产成本，大幅提高冲压、拉伸等后加工的性能。

总之，本发明具有如下优势：

第一，采用单组分固化配方，涂料的存储时间长，适合大批量生产；

第二，在160℃～170℃的条件下烘烤10～12分钟就能完全固化，固化效率高；

第三，既可喷涂，亦可辊涂，施工方式灵活方便，损耗低；

第四，不含有机锡，符合环保的要求；

第五，产品后加工性能优异。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，线型饱和聚酯树脂是由1，6-己二醇和1，6-己二酸聚合而成，1，6-己二醇和1，6-己二酸的摩尔比例为1：1，线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为20万。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与乙二醇单丁醚反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：1：1加成而来，封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子质量为10万，滑石粉的中值粒径为10μm。

实施例2

本实施例提供的一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，线型饱和聚酯树脂是由1，6-己二醇和1，5-戊二酸聚合而成，1，6-己二醇和1，5-戊二酸的摩尔比例为1.1：1，线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为25万。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与己内酰胺反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：1加成而来。封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子质量为12万。哑粉的中值粒径为5μm。

实施例3

本实施例提供的一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，线型饱和聚酯树脂是由1，5-戊二醇和1，4-丁二酸聚合而成，1，5-戊二醇和1，4-丁二酸的摩尔比例为1：1.1，线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为15万。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与咪唑反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：1加成而来。封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子质量为7万。蜡粉的中值粒径为1μm。

实施例4

本实施例提供的一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，线型饱和聚酯树脂是由1，4-丁二醇和1，4-丁二酸聚合而成，1，4-丁二醇和1，4-丁二酸的摩尔比例为1：1.2，线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为35万。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与2-甲基咪唑反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：3加成而来。封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子质量为11万。蜡粉的中值粒径为8μm。

实施例5

本实施例提供的一种橡胶涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，线型饱和聚酯树脂是由1，4-丁二醇和1，5-戊二酸聚合而成，1，4-丁二醇和1，5-戊二酸的摩尔比例为1：1，线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为22万。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与2-甲基咪唑反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：2：1加成而来。封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子质量为8万。哑粉的中值粒径为5μm。蜡粉的中值粒径为3μm。

采用辊涂的方式将实施例1至5的橡胶涂料转印到铝片上，然后分别在160℃、165℃、170℃、165℃和170℃的条件下分别烘烤10分钟、11分钟、11分钟、10分钟、11分钟，结果表明，涂膜层均已固化完全，厚度分别为18μm，19μm，20μm，17μm，18.5μm。然后按涂料国家标准规定的方法对形成的涂膜层进行检测，所得结果见表1。

作为对比，将市售的橡胶涂料喷涂到铝片的表面，然后在80℃下干燥24h，涂膜层固化完全，厚度为30μm，然后按涂料国家标准规定的方法对形成的涂膜层进行检测，所得结果见表1。

表1：实施例1至5和市售的橡胶涂料在铝片上形成的涂膜的测试结果。

其中：

附着力测试：用百格刀片交叉在产品表面画出100个方格(1mm×1mm)，深度需触及底材，再用3M 600#胶纸粘牢百格区后以45°方向快速撕起，同一位置进行2次在划百格片处有小片的涂膜层脱落，脱落总面积小于或等于0.05即为OK。

硬度测试：把2H铅笔装于硬度测试仪上，调好摩擦次数(150次)，到仪器停止，产品表面无掉漆为OK。

耐醇测试：以纯棉布蘸满95％酒精包在500g砝码上，以每分钟40-60次的速度、20mm的行程在产品表面擦拭50个循环，无掉色即为OK。

水煮测试：将涂有涂膜层的铝片放入85℃的水内煮2H后，再逐渐加热到100℃，产品无变色、掉漆、起泡为OK。

盐雾测试：在常温下用5％的NaCl溶液内浸泡24h后，产品表面无锈蚀、变色及涂膜层脱落等不良即为OK。

耐磨测试：用橡皮擦以500g压力来回摩擦100次，不掉漆为OK。

由表1可知，相较于市售的橡胶涂料，采用本发明的橡胶涂料形成的涂膜层具有附着力强、硬度高、耐候性好，耐磨性、耐划性优良等优点，而且呈哑光或半哑光状态，手感相当细腻、平滑、外观雅致、庄重。

对涂有上述涂膜层的铝片进行冲压和拉伸，再观察该橡胶涂层，结果发现：采用实施例1至5的橡胶涂料形成的涂膜层均未发现裂纹等缺陷，而采用市售的橡胶涂料形成的涂膜层则发现了明显的裂纹。这表明采用本发明的橡胶涂料形成的涂膜层具有更好的后加工性能。

本发明中的各组分均可以通过商业渠道获得，无需单独合成或进行提纯，因此，本发明的各成分容易获得，从而可以降低制造成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种橡胶涂料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

所述线型饱和聚酯树脂是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成，所述线型饱和聚酯树脂的平均相对分子质量为10万～40万。

2.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述二元醇为1，6-己二醇、1，5-戊二醇和1，4-丁二醇中的至少一种；所述二元酸为1，6-己二酸、1，5-戊二酸和1，4-丁二酸中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物，所述封闭剂为乙二醇单丁醚、己内酰胺、咪唑和2-甲基咪唑中的至少一种，所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯中的至少一种加成而来，并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为5万-15万。

4.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述溶剂为乙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂和丁醚化苯代氨基树脂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述手感助剂为氨基羟基改性有机硅类、聚醚氨基改性有机硅类、聚醚烷基改性有机硅类和羟烃基改性有机硅类中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述哑光助剂为滑石粉、哑粉和蜡粉中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的橡胶涂料，其特征在于：所述有机铋催化剂为异辛酸铋、二月桂酸铋和新癸酸铋中的至少一种。