CN104987826A - 一种单组分聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单组分聚氨酯涂料，涉及涂料领域。该单组分聚氨酯涂料按重量份数计，组分组成如下：二异氰酸酯20~40份、聚醚40~65份、氯化石蜡50~75份、丙烯酸树脂35~60份、二甲苯20~50份、乙酸丁酯15~25份、填料50~90份、潜固化剂10~20份和催化剂40~80份，丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。本发明提供的单组分聚氨酯涂料固化速度快，且能够有效避免交联过程和贮存过程的起泡，实用性大。本发明还提供了一种制备上述单组分聚氨酯涂料的方法。

Description

一种单组分聚氨酯涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体而言，涉及一种单组分聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

单组分聚氨酯涂料为潮气固化型涂料，其树脂部分是含有NCO端基的预聚物，通过NCO基与空气中潮气发生反应，生成脲键而固化成膜。这种涂料的最大优点是施工方便，尤其对于家庭装修这类涂料用量不多的用户来说，不用考虑称量问题，用不完的涂料以后还可以再用。而且，单组分聚氨酯涂料的抗冲击性和耐磨性也非常好。然而，现有的单组分聚氨酯涂料的固化速度却较慢，涂料交联过程中也容易起泡，贮存过程中还容易产生胀罐、鼓泡等现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种单组分聚氨酯涂料及其制备方法，以改善现有的单组分聚氨酯涂料固化速度慢，容易起泡，且贮存过程中容易鼓泡的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单组分聚氨酯涂料，按重量份数计，组分组成如下：二异氰酸酯20~40份、聚醚40~65份、氯化石蜡50~75份、丙烯酸树脂35~60份、二甲苯20~50份、乙酸丁酯15~25份、填料50~90份、潜固化剂10~20份和催化剂40~80份，所述丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，所述潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

优选地，上述的单组分聚氨酯涂料中，按重量份数计，组分组成如下：二异氰酸酯30~35份、聚醚50~60份、氯化石蜡60~70份、丙烯酸树脂40~60份、二甲苯35~45份、乙酸丁酯18~21份、填料70~80份、潜固化剂15~20份和催化剂50~60份，所述丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，所述潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

优选地，上述的单组分聚氨酯涂料中，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。

优选地，上述的单组分聚氨酯涂料中，所述填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或两种组成的混合物。填料能够增大气-液的接触面，使其相互强烈混合，能以改善涂料的加工性能。

优选地，上述的单组分聚氨酯涂料中，所述催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡的混合物。辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡混合使用，催化效果非常好，能同时兼顾反应速度和固化速度。

本发明还提供了一种制备上述单组分聚氨酯涂料的方法，包括下述步骤：

a.将聚醚、氯化石蜡、二甲苯和乙酸丁酯加入反应釜中，利用搅拌器搅拌，同时升温至100℃，缓慢加入填料，冷却至室温；

b.往反应釜中加入丙烯酸树脂和二异氰酸酯，于室温下搅拌1h，然后缓慢升温至50~60℃，加入催化剂，保温2h；

c.待反应釜中的混合物冷却至40℃时，加入潜固化剂，搅拌0.5h，冷却至室温，即得到单组分聚氨酯涂料。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明在原料中添加了丙烯酸树脂，丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，如此，在使用单组分聚氨酯涂料时，涂料的固化速度较快，快干性好。而原料中包含了二甲苯、乙酸丁酯，丙烯酸树脂在上述混合溶剂的的作用下，与聚醚的混溶性较好，组分之间的相容性较好，预聚物的分子量也较均匀，均匀的预聚物分子量又促进了涂料的流平，提高了涂膜光泽及综合性能。当湿气存在时，潜固化剂与湿气反应极快，生成可以与二异氰酸酯反应的伯胺的亚胺类物质，从而避免了NCO与H₂O反应产生CO₂，如此，就可以避免交联过程中起泡的现象，也能够避免贮存过程中产生的胀罐、鼓泡等现象。同时潜固化剂的添加，还能够促进涂料固化成膜的速度。

本发明提供的单组分聚氨酯涂料个固化速度快，能够有效避免涂料交联过程和贮存过程中发生的起泡现象，实用性高，适合大范围推广。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

按重量份数计，组分组成如下：

二异氰酸酯20份、聚醚40份、氯化石蜡50份、丙烯酸树脂35份、二甲苯20份、乙酸丁酯15份、填料50份、潜固化剂10份和催化剂40份，丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

本实施例中，丙烯酸树脂的酸值为11mgKOH/g，丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物按照1:1进行混合。

原料组分中添加了丙烯酸树脂，丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，如此，在使用单组分聚氨酯涂料时，涂料的固化速度较快，快干性好。而原料中包含了二甲苯、乙酸丁酯，丙烯酸树脂在上述混合溶剂的的作用下，与聚醚的混溶性较好，组分之间的相容性较好，预聚物的分子量也较均匀，均匀的预聚物分子量又促进了涂料的流平，提高了涂膜光泽及综合性能。当湿气存在时，潜固化剂与湿气反应极快，生成可以与二异氰酸酯反应的伯胺的亚胺类物质，从而避免了NCO与H₂O反应产生CO₂，如此，就可以避免交联过程中起泡的现象，也能够避免贮存过程中产生的胀罐、鼓泡等现象。同时潜固化剂的添加，还能够促进涂料固化成膜的速度。

本实施例提供的单组分聚氨酯涂料个固化速度快，能够有效避免涂料交联过程和贮存过程中发生的起泡现象，实用性高，适合大范围推广。

本实施例还提供了一种制备上述单组分聚氨酯涂料的方法，包括下述步骤：

a.将聚醚、氯化石蜡、二甲苯和乙酸丁酯加入反应釜中，利用搅拌器搅拌，同时升温至100℃，缓慢加入填料，冷却至室温；

b.往反应釜中加入丙烯酸树脂和二异氰酸酯，于室温下搅拌1h，然后缓慢升温至50℃，加入催化剂，保温2h；

c.待反应釜中的混合物冷却至40℃时，加入潜固化剂，搅拌0.5h，冷却至室温，即得到单组分聚氨酯涂料。

利用本实施例提供的方法制备的单组分聚氨酯涂料使用效果好。

实施例二

按重量份数计，组分组成如下：

二异氰酸酯40份、聚醚65份、氯化石蜡75份、丙烯酸树脂60份、二甲苯50份、乙酸丁酯25份、填料90份、潜固化剂20份和催化剂80份，丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

本实施例中，丙烯酸树脂的酸值为5mgKOH/g，丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物按照2:1进行混合。二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，当然，也可以选用其他的二异氰酸酯，如二苯基甲烷二异氰酸酯。

填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或两种组成的混合物。填料能够增大气-液的接触面，使其相互强烈混合，能以改善涂料的加工性能。而本实施例中，填料为高岭土和滑石粉的混合物，二者的质量比为1:1。

催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡的混合物。辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡混合使用，催化效果非常好，能同时兼顾反应速度和固化速度。辛酸亚锡与二月桂酸二丁基锡的质量比为2:1。

本实施例还提供了一种制备上述单组分聚氨酯涂料的方法，包括下述步骤：

a.将聚醚、氯化石蜡、二甲苯和乙酸丁酯加入反应釜中，利用搅拌器搅拌，同时升温至100℃，缓慢加入填料，冷却至室温；

b.往反应釜中加入丙烯酸树脂和二异氰酸酯，于室温下搅拌1h，然后缓慢升温至60℃，加入催化剂，保温2h；

c.待反应釜中的混合物冷却至40℃时，加入潜固化剂，搅拌0.5h，冷却至室温，即得到单组分聚氨酯涂料。

实施例三

按重量份数计，组分组成如下：

二异氰酸酯32份、聚醚58份、氯化石蜡65份、丙烯酸树脂55份、二甲苯40份、乙酸丁酯20份、填料77份、潜固化剂18份和催化剂50份，丙烯酸树脂的酸酯小于12mgKOH/g，潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

本实施例中，丙烯酸树脂的酸值为10mgKOH/g，丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物按照1:1进行混合，二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，填料为碳酸钙，催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡的混合物，二者的质量比为1:1。

本实施例还提供了一种制备上述单组分聚氨酯涂料的方法，包括下述步骤：

a.将聚醚、氯化石蜡、二甲苯和乙酸丁酯加入反应釜中，利用搅拌器搅拌，同时升温至100℃，缓慢加入填料，冷却至室温；

b.往反应釜中加入丙烯酸树脂和二异氰酸酯，于室温下搅拌1h，然后缓慢升温至55℃，加入催化剂，保温2h；

c.待反应釜中的混合物冷却至40℃时，加入潜固化剂，搅拌0.5h，冷却至室温，即得到单组分聚氨酯涂料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单组分聚氨酯涂料，其特征在于：按重量份数计，组分组成如下：二异氰酸酯20~40份、聚醚40~65份、氯化石蜡50~75份、丙烯酸树脂35~60份、二甲苯20~50份、乙酸丁酯15~25份、填料50~90份、潜固化剂10~20份和催化剂40~80份，所述丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，所述潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

2.根据权利要求1所述的单组分聚氨酯涂料，其特征在于：按重量份数计，组分组成如下：二异氰酸酯30~35份、聚醚50~60份、氯化石蜡60~70份、丙烯酸树脂40~60份、二甲苯35~45份、乙酸丁酯18~21份、填料70~80份、潜固化剂15~20份和催化剂50~60份，所述丙烯酸树脂的酸值小于12mgKOH/g，所述潜固化剂为丙酮-乙二胺缩合物和甲基异丁基酮-乙醇胺缩合物的混合物。

3.根据权利要求1所述的单组分聚氨酯涂料，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的单组分聚氨酯涂料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或两种组成的混合物。

5.根据权利要求1所述的单组分聚氨酯涂料，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡的混合物。

6.一种制备权利要求1~5任一项所述的单组分聚氨酯涂料，其特征在于，包括下述步骤：

a.将聚醚、氯化石蜡、二甲苯和乙酸丁酯加入反应釜中，利用搅拌器搅拌，同时升温至100℃，缓慢加入填料，冷却至室温；

b.往反应釜中加入丙烯酸树脂和二异氰酸酯，于室温下搅拌1h，然后缓慢升温至50~60℃，加入催化剂，保温2h；

c.待反应釜中的混合物冷却至40℃时，加入潜固化剂，搅拌0.5h，冷却至室温，即得到单组分聚氨酯涂料。