CN105176361B - 低voc聚氨酯亮光清漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低VOC聚氨酯亮光清漆及其制备方法，由甲、乙组分按1：0.6‑1比例配制而成，甲的重量配比如下：高固低粘醇酸树脂90‑100份、流平剂0.1‑0.5份、消泡剂0.1‑0.5份、树脂改质剂1‑10份、复合环保溶剂15‑25份；乙组分重量配比如下：TDI‑TMP 50‑70份、HDI三聚体10‑30份、乙酸丁酯20‑40份。本的有益效果为：本发明能降低涂料施工时VOC含量，不仅环保，同时达到免消费税的目的；由于施工固含高，可减少油漆的涂覆层数，因此有助于降低成本，节约原料；漆膜鲜亮、丰满度高，提高木器漆的档次。

Description

低VOC聚氨酯亮光清漆

技术领域

本发明涉及一种低VOC聚氨酯亮光清漆。

背景技术

为促进节能环保,自2015年2月1日起对施工状态下挥发性有机物(VOC)含量高于420毫克/升(含)的涂料征收消费税。目前，市场上的PU木器漆涂料VOC含量均高于420克/升，而在生产、委托加工和进口环节征收,这样不仅成本提升，而且污染环境，难以受到消费者的欢迎。另一方面，对于PU亮光清漆，较高VOC的施工下，漆膜易干瘪，丰满度欠佳，因此，制备一种低VOC聚氨酯亮光清漆是目前技术人员需共同攻克的问题。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种低VOC聚氨酯亮光清漆，它能降低涂料VOC含量，有助于降低成本，节约原料，使漆膜鲜亮、丰满度高。

本发明技术方案如下：一种低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于：它由甲组分和乙组分按1:0.6-1的重量配比配制而成；

甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 50-70份

HDI三聚体 10-30份

乙酸丁酯 20-40份。

进一步地，所述高固低粘醇酸树脂由以下组分按以下重量份数比配制而成：

所述介质溶剂为二甲苯；所述兑稀溶剂为甲苯、二甲苯的一种或者两种任意组合。所述高固低粘醇酸树脂的羟值为110-150mgKOH/g，固含量为80-85％，粘度为1000±200cps/25℃。

所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、甲基丙二醇、新戊二醇的一种或者任意组合；所述三元醇为甘油、三羟甲基丙烷的一种或者两者的任意组合。

所述高固低粘醇酸树脂是按照以下方法制备而成的：

(1)将油酸65-75份、二元醇26-47份、三元醇35-53份、邻苯二甲酸酐70-80份、次磷酸0.03-0.08份、介质溶剂10-20份投入反应釜中；

(2)向反应釜中通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜内氧气，然后升温至150-160℃，待物料溶解后，在300-600转/分钟的转速下搅拌10-20分钟，然后升温至165℃-180℃，让物料在反应釜中保温回流、酯化反应3-4小时；

(3)接着缓慢升温至190℃-210℃进行酯化反应，在该酯化过程中对树脂进行取样检测，当检测得树脂样品的总酸值≤10mgKOH/g，降温；

(4)当温度降至160-170℃，加入兑稀溶剂30-50份进行兑稀和调粘。

进一步地，所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

进一步地，所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

进一步地，所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

进一步地，所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯10-20份、混二酸二甲酯2-5份、丙二醇甲醚醋酸酯2-8份和环己酮2-10份。

进一步地，所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂90-100份、流平剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份、树脂改质剂1-10份、复合环保溶剂15-25份加入容器中，在600-800r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 50-70份、HDI三聚体10-30份、乙酸丁酯20-40份加入另一个容器中，在600-800r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用400-600目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点：(1)本发明能大大降低涂料施工时VOC含量，不仅环保，同时达到免消费税的目的。(2)本发明由于施工固含高，可减少油漆的涂覆层数，因此有助于降低成本，节约原料。(3)漆膜鲜亮、丰满度高，大大提高木器漆的档次。

具体实施方式

下面结合具体实施方式、实施例对本发明内容进行详细说明：

(一)具体实施方式

本发明具体实施方式提供了一种低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于：它由甲组分和乙组分按1:0.6-1的重量配比配制而成。

甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 50-70份，

HDI三聚体 10-30份，

乙酸丁酯 20-40份。

所述高固低粘醇酸树脂为本公司生产的短油度醇酸树脂，所述高固低粘醇酸树脂为高固低粘短油度醇酸树脂，其由以下组分按以下重量份数比配制而成：

所述介质溶剂为二甲苯；所述兑稀溶剂为甲苯、二甲苯的一种或者两种任意组合。所述高固低粘醇酸树脂的羟值为110-150mgKOH/g，固含量为80％，粘度为1000±200cps/25℃。

所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、甲基丙二醇、新戊二醇的一种或者任意组合；所述三元醇为甘油、三羟甲基丙烷的一种或者两者的任意组合。

所述高固低粘醇酸树脂是按照以下方法制备而成的：

(1)将油酸65-75份、二元醇26-47份、三元醇35-53份、邻苯二甲酸酐70-80份、次磷酸0.03-0.08份、介质溶剂10-20份投入反应釜中；

(2)向反应釜中通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜内氧气，然后升温至150-160℃，待物料溶解后，在300-600转/分钟的转速下搅拌10-20分钟，然后升温至165℃-180℃，让物料在反应釜中保温回流、酯化反应3-4小时；

(3)接着缓慢升温至190℃-210℃进行酯化反应，在该酯化过程中对树脂进行取样检测，当检测得树脂样品的总酸值≤10mgKOH/g，降温；

(4)当温度降至160-170℃，加入兑稀溶剂30-50份进行兑稀和调粘。

所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯10-20份、混二酸二甲酯2-5份、丙二醇甲醚醋酸酯2-8份和环己酮2-10份。

所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂90-100份、流平剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份、树脂改质剂1-10份、复合环保溶剂15-25份加入容器中，在600-800r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 50-70份、HDI三聚体10-30份、乙酸丁酯20-40份加入另一个容器中，在600-800r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用400-600目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

(二)实施例：

实施例1-实施例3是关于高固低粘短油度醇酸树脂及其制备方法的具体实施方式。

实施例1：

一种高固低粘短油度醇酸树脂，其由以下组分按以下重量份数比配制而成：

上述高固低粘短油度醇酸树脂的制备方法，按照以下方法制备：

(1)将油酸70份、新戊二醇26份、三羟甲基丙烷53份、邻苯二甲酸酐80份、次磷酸0.06份、二甲苯15份投入反应釜中；

(2)向反应釜中通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜内氧气，然后升温至150℃，待物料溶解后，在300转/分钟的转速下搅拌10分钟，然后升温至165℃，让物料在反应釜中保温回流、酯化反应3小时；

(3)缓慢升温至190℃进行酯化反应，在保温酯化过程中对树脂进行取样检测，当检测树脂样品的总酸值≤10mgKOH/g(按树脂样品的固含量为100％计)，降温；

(4)当温度降至160℃，加入甲苯兑稀溶剂45份进行兑稀和调粘，最后过滤包装得到醇酸树脂。

所述高固低粘短油度醇酸树脂制备完成后用400目滤网过滤包装。

实施例2：

一种高固低粘短油度醇酸树脂，其由以下组分按以下重量份数比配制而成：

上述高固低粘短油度醇酸树脂的制备方法，其特征在于：按照以下方法制备：

(1)将油酸65份、二甘醇20份、乙二醇16份、邻苯二甲酸酐75份、三羟甲基丙烷35份、次磷酸0.06份、二甲苯10份投入反应釜中；

(2)向反应釜中通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜内氧气，然后升温至160℃，待物料溶解后，在600转/分钟的转速下搅拌20分钟，然后升温至180℃，让物料在反应釜中保温回流、酯化反应4小时；

(3)缓慢升温至210℃进行酯化反应，在保温酯化过程中对树脂进行取样检测，当检测树脂样品的总酸值≤10mgKOH/g(按树脂样品的固含量为100％计)，降温；

(4)当温度降至170℃，加入二甲苯兑稀溶剂40份进行兑稀和调粘，最后过滤包装得到醇酸树脂。

所述高固低粘短油度醇酸树脂制备完成后用500目滤网过滤包装。

实施例3：

一种高固低粘短油度醇酸树脂，其由以下组分按以下重量份数比配制而成：

上述高固低粘短油度醇酸树脂的制备方法，其特征在于：按照以下方法制备：

(1)将油酸75份、辛戊二醇47份、邻苯二甲酸酐70份、三羟甲基丙烷20份、甘油15份、次磷酸0.1份、二甲苯20份投入反应釜中；

(2)向反应釜中通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜内氧气，然后升温至155℃，待物料溶解后，在400转/分钟的转速下搅拌15分钟，然后升温至170℃，让物料在反应釜中保温回流、酯化反应3.5小时；

(3)缓慢升温至200℃进行酯化反应，在保温酯化过程中对树脂进行取样检测，当检测树脂样品的总酸值≤10mgKOH/g(按树脂样品的固含量为100％计)，降温；

(4)当温度降至165℃，加入甲苯与二甲苯的组合物兑稀溶剂35份进行兑稀和调粘，最后过滤包装得到醇酸树脂。

所述高固低粘短油度醇酸树脂制备完成后用600目滤网过滤包装。

在以上各实施例中，总酸值按照GB/T2895-2008标准进行测定；固含量按照GB/T1725-2007标准进行测定；粘度按照GB/T1723-1993标准进行测定；色泽按照GB/T1722-1992标准进行测定；其他各项指标均按照GB/T23997-2009标准对产品性能进行检测。

实施例4-实施例8是关于低VOC聚氨酯亮光清漆及其制备方法的具体实施例。

实施例4为最佳实施例：

低VOC聚氨酯亮光清漆，由甲组分和乙组分按1:0.6的重量配比配制而成。甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 50份，

HDI三聚体 30份，

乙酸丁酯 20份。

所述高固低粘醇酸树脂为自产短油度醇酸树脂，其羟值为110mgKOH/g，固含量为80％，粘度为1000±200cps/25℃。

所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯10份、混二酸二甲酯2份、丙二醇甲醚醋酸酯5份和环己酮10份。

所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂90份、流平剂0.2份、消泡剂0.2份、树脂改质剂10份、复合环保溶剂20份加入容器中，在600r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 50份、HDI三聚体30份、乙酸丁酯20份加入另一个容器中，在600r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用400目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

实施例5为最佳实施例：

低VOC聚氨酯亮光清漆，它由甲组分和乙组分按1:0.7的重量配比配制而成。

甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 70份

HDI三聚体 10份

乙酸丁酯 30份。

所述高固低粘醇酸树脂为自产短油度醇酸树脂，其羟值为120mgKOH/g，固含量为80％，粘度为1000±200cps/25℃。

所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯20份、混二酸二甲酯5份、丙二醇甲醚醋酸酯2份和环己酮2份。

所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂100份、流平剂0.4份、消泡剂0.3份、树脂改质剂5份、复合环保溶剂15份加入容器中，在650r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 70份、HDI三聚体10份、乙酸丁酯30份加入另一个容器中，在650r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用400目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

实施例6为最佳实施例：

低VOC聚氨酯亮光清漆，它由甲组分和乙组分按1:0.8的重量配比配制而成。

甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 60份，

HDI三聚体 20份，

乙酸丁酯 35份。

所述高固低粘醇酸树脂为自产短油度醇酸树脂，其羟值为130mgKOH/g，固含量为80％，粘度为1000cps/25℃。

所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯10份、混二酸二甲酯5份、丙二醇甲醚醋酸酯3份和环己酮3份。

所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂100份、流平剂0.4份、消泡剂0.3份、树脂改质剂10份、复合环保溶剂25份加入容器中，在700r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 60份、HDI三聚体20份、乙酸丁酯35份加入另一个容器中，在700r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用500目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

实施例7：

低VOC聚氨酯亮光清漆，它由甲组分和乙组分按1:0.9的重量配比配制而成。

甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 50份，

HDI三聚体 20份，

乙酸丁酯 20份。

所述高固低粘醇酸树脂为自产短油度醇酸树脂，其羟值为140mgKOH/g，固含量为80％，粘度为1000cps/25℃。

所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯20份、混二酸二甲酯5份、丙二醇甲醚醋酸酯8份和环己酮10份。

所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂95份、流平剂0.5份、消泡剂0.2份、树脂改质剂1份、复合环保溶剂20份加入容器中，在750r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 50份、HDI三聚体20份、乙酸丁酯20份加入另一个容器中，在750r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用500目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

实施例8：

低VOC聚氨酯亮光清漆，本发明具体实施方式提供了一种低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于：它由甲组分和乙组分按1:1的重量配比配制而成。

甲组分由下述重量配比的原料制成：

乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 50份，

HDI三聚体 18份，

乙酸丁酯 25份。

所述高固低粘醇酸树脂为自产短油度醇酸树脂，其羟值为150mgKOH/g，固含量为80％，粘度为1000cps/25℃。

所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物。

所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环已酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯10份、混二酸二甲酯4份、丙二醇甲醚醋酸酯5份和环己酮8份。

所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂90-份、流平剂0.1份、消泡剂0.1份、树脂改质剂8份、复合环保溶剂15份加入容器中，在800r/min的转速下低速分散均匀，；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 50份、HDI三聚体18份、乙酸丁酯25份加入另一个容器中，在800r/min的转速下低速分散均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用600目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。

上述实施例1至实施例5不仅施工固含高、施工粘度低，而且漆膜性能优良，其抗划伤PU亮光地板漆的各项性能指标和技术指标如下表所示。

从表中可明显看出，本发明的各项性能均达到或高于技术指标，确认了本发明的高性能，尤其高固低粘、环保等性能。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于：它由甲组分和乙组分按1:0.6-1的重量配比配制而成；

所述甲组分由下述重量配比的原料制成：

所述乙组分由下述重量配比的原料制成：

TDI-TMP 50-70份，

HDI三聚体 10-30份，

乙酸丁酯 20-40份；

所述树脂改质剂为多羟基丙烯酸聚合物；

所述高固低粘醇酸树脂为高固低粘短油度醇酸树脂，它是由以下组分按以下重量份数比配制而成：

所述介质溶剂为二甲苯；所述兑稀溶剂为甲苯、二甲苯的一种或者两种任意组合；

所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、甲基丙二醇、新戊二醇的一种或者任意组合；所述三元醇为甘油、三羟甲基丙烷的一种或者两者的任意组合。

所述高固低粘醇酸树脂是按照以下方法制备而成的：

(1)将油酸65-75份、二元醇26-47份、三元醇35-53份、邻苯二甲酸酐70-80份、次磷酸0.06-0.1份、介质溶剂10-20份投入反应釜中；

(2)向反应釜中通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜内氧气，然后升温至150-160℃，待物料溶解后，在300-600转/分钟的转速下搅拌10-20分钟，然后升温至165℃-180℃，让物料在反应釜中保温回流、酯化反应3-4小时；

(3)接着缓慢升温至190℃-210℃进行酯化反应，在该酯化过程中对树脂进行取样检测，当检测得树脂样品的总酸值≤10mgKOH/g，降温；

(4)当温度降至160-170℃，加入兑稀溶剂30-50份进行兑稀和调粘；

所述高固低粘醇酸树脂的羟值为110-150mgKOH/g，固含量为80-85％，粘度为1000±200cps/25℃。

2.如权利要求1所述的低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于：所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷共聚体溶液。

3.如权利要求1所述的低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

4.如权利要求1所述的低VOC聚氨酯亮光清漆，其特征在于，所述复合环保溶剂由乙酸丁酯、混二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸脂和环己酮按照以下重量配比混合而成：乙酸丁酯10-20份、混二酸二甲酯2-5份、丙二醇甲醚醋酸酯2-8份和环己酮2-10份。

5.一种用于制备权利要求1-4中任一项所述低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，其特征在于：

(1)所述甲组分按照以下制备方法制备：将高固低粘醇酸树脂90-100份、流平剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份、树脂改质剂1-10份、复合环保溶剂15-25份加入容器中，在600-800r/min的转速下低速分散均匀；

(2)所述乙组分按照以下制备方法制备：将TDI-TMP 50-70份、HDI三聚体10-30份、乙酸丁酯20-40份加入另一个容器中，在600-800r/min的转速下低速分散均匀。

6.如权利要求5所述的低VOC聚氨酯亮光清漆的制备方法，其特征在于：将步骤(1)和步骤(2)制备获得的物料分别用400-600目的滤网过滤后分别包装，使用时将两者按照1:0.6-1重量比例混匀配制而成。