CN106189762A - 一种音响设备喷涂聚脲涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种音响设备喷涂聚脲涂料，该涂料由A组分和B组分等体积组成，NCO含量在17％‑19％wt之间，漆膜固化之后硬度高达邵A60‑75之间，断裂伸长率又达到100％左右，撕裂强度和拉伸强度高，表现出非常好的柔韧性，在不添加催化剂的同时，提高了固化速度，快速固化表面造粒产生麻面效果，耐磨性大大提高且不会被刮花并能满足聚脲涂层防护要求和长期使用需要，解决了现有技术中音响设备喷涂聚脲涂料高硬度表面涂层龟裂和耐磨性能差，力学性能、表面硬度、表干时间都难以满足实际音响行业的流水线生产要求的问题。

Description

一种音响设备喷涂聚脲涂料
技术领域：
本发明涉及涂料，具体涉及一种音响设备喷涂聚脲涂料。
背景技术：
音响设备通常采用酚醛漆、醇酸漆、硝基漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆、不饱和聚酯漆等涂料进行涂装，涂层的耐磨性难以满足实际运用。实际应用过程中音响接缝、边角等特殊部位会随着使用次数的增加以及户外使用时搬运颠簸发生变形从而开裂甚至剥落。此外，大型演唱会、大型婚礼户外活动等音响设备的拆装流程，经常性的摩擦和外力冲击极易损伤音响表面的漆膜，漆膜破损后，低材受环境的影响而发生腐蚀、溶涨等现象，这样既影响了音响的整体美观效果，同时也会缩短使用寿命。聚脲性能优异是目前音响行业应用最先进的选择材料。常见的喷涂弹性体聚脲在防水行业上的应用技术已相当成熟，随着高铁项目的降温，国内聚脲行业虽然生产产量下降但是应用领域却不断的拓宽。现有的技术中，按照国家标准GB/T23446-2009的要求，力学性能要求、表面硬度、表干时间都难以满足实际音响行业的流水线生产。目前市面上的音响喷涂聚脲其实质是聚脲含量低的聚氨酯聚脲，其涂层力学性能和防护性能远达不到设计要求，经常会出现龟裂和涂层不耐磨现象，其原因是大量使用高异氰酸酯含量预聚体固化剂和含羟基聚醚和多元醇扩链剂的树脂组份固化反应不完全及应力释放造成缺陷。
发明内容：
本发明的目的针对现有技术中存在的上述问题，提供一种音响设备喷涂聚脲涂料，NCO含量在17％-19％之间，漆膜固化之后硬度高达邵A60-75之间，断裂伸长率又达到100％左右，撕裂强度和拉伸强度高，表现出非常好的柔韧性，在不添加催化剂的同时，提高了固化速度，快速固化表面造粒产生麻面效果，耐磨性大大提高且不会被刮花并能满足聚脲涂层防护要求和长期使用需要，解决了现有技术中音响设备喷涂聚脲涂料高硬度表面涂层龟裂和耐磨性能差，力学性能、表面硬度、表干时间都难以满足实际音响行业的流水线生产要求的问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种音响设备喷涂聚脲涂料，该涂料由A组分和B组分等体积组成，其中A组分的制备方法如下：按质量百分比计，将20％～25％的的聚醚多元醇、10％-15％的聚天冬氨酸酯、5％-10％的降粘剂混合，升温至90-110℃脱水2-3小时，降温到80-85℃加入55％～65％的多异氰酸酯进行反应3-5小时，降温，过滤包装得到A组分；B组分的制备方法如下：按质量百分比计，将35％～40％的端氨基聚醚、10％-15％的改性聚天冬氨酸酯、34％-45％的胺类扩链剂和0％-9％的降粘剂混合，升温90-100℃脱水1-2小时，降温至60℃，加入1％～3％的液体除水剂、0.5～1％的消泡剂和0.5～1％的分散剂，充分分散，加入2％-5％的色浆，充分分散均匀，过滤包装得到B组分。
所述聚醚多元醇数均分子量为1000～5000，选自下列物质中的至少一种：聚氧化丙烯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇；常用的牌号为D2000、D1000、D3000、330N、PCDL2000D、PTMG2000D。
所述聚天冬氨酸酯选自飞扬化工的聚天冬氨酸酯树脂，牌号为F420、F520、F524；所述改性聚天冬氨酸酯为天冬改性树脂中至少一种，牌号为D2925、D2970、D2905、D2902。
所述降粘剂为增塑剂、增韧剂和活性稀释剂中的至少一种组成；常用的牌号为DINP、DOTP、低粘氯化石蜡。
所述多异氰酸酯选自二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、液化型二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯中至少一种；常用牌号为MDI-50、MDI-100、MDI-100LL、HDI、XDI。
所述端氨基聚醚数均分子量为400～5000，选自下列物质中的至少一种：聚醚二元胺、聚醚三元胺；常用的牌号为D400、D1000、D2000、T5000。
所述胺类扩链剂选自芳香族二胺扩链剂、脂肪族二胺扩链剂中的至少一种；常用的牌号为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N’二烷基苯二胺、异佛尔酮二胺、ClearlinkTM1000。
所述液体除水剂选自Additive TI、BF-5、恶唑烷类化学除水剂中的至少一种。
所述消泡剂选自EfkaSI2723、EfkaPB2001、EfkaPB2720中的至少一种。
所述分散剂选自Efka4585、Efka5205、Efka1101中的至少一种。
本发明具有如下有益效果：
1)A组分为高NCO％质量含量(17wt％-19wt％)，A组分中的多异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到聚氨酯链段，所述聚氨酯链段再与A组分中的聚天冬氨酸酯反应起到聚脲改性的效果，增加了脲键浓度，交联密度非常高，反应放热非常大，这时漆膜内应力大，导致漆膜非常容易开裂出现龟裂纹，但B组分中含有端氨基聚醚、改性聚天冬氨酸酯和胺类扩链剂，A组分与B组分等体积组成，使用时，B组分的改性聚天冬氨酸酯由于分子结构有位阻效应能起到慢反应的效果，端氨基聚醚由于分子结构带四个活泼氢，反应速度快，起到快反应的效果，使用时，A组分与B组分两者快速反应4-7S达到表干状态，改性聚天冬氨酸酯的慢反应与端氨基聚醚的快反应互配，到达最佳的效果，提高了交联密度从而获得更高的硬度，漆膜固化之后硬度高达邵A60-75之间，拉伸强度最高达25MPa、断裂伸长率最高达105％、撕裂强度最高达98MPa，表现出非常好的柔韧性，耐磨且不会被刮花，克服了高硬度表面涂层龟裂的问题。
2)A组分中聚醚多元醇和聚天冬氨酸酯的结合，在不添加催化剂的同时，提高了固化速度，耐磨性大大提高。
3)体系中不添加任何粉料，保证体系粘度低且在实际的应用中不容易堵枪，从而给音响厂家流水线施工提供技术条件。
4)所述音响设备喷涂聚脲涂料使用时5-7秒的表干时间能满足音响设备表面需要有颗粒感的麻面效果，使音响设备表面变得不光滑，使光照射在表面形成漫反射状，没有眩光，不刺眼，给人以稳重素雅的感觉。
总之，所述音响设备喷涂聚脲涂料NCO质量含量在17％wt-19％wt之间，漆膜固化之后硬度高达邵A60-75之间，断裂伸长率最高达到105％，撕裂强度和拉伸强度高，表现出非常好的柔韧性，在不添加催化剂的同时，提高了固化速度，快速固化表面造粒产生麻面效果，耐磨性大大提高且不会被刮花并能满足聚脲涂层防护要求和长期使用需要，解决了现有技术中音响设备喷涂聚脲涂料高硬度表面涂层龟裂和耐磨性能差，力学性能、表面硬度、表干时间都难以满足实际音响行业的流水线生产要求的问题。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例中聚醚多元醇(包括聚丙烯酸酯多元醇2000D、聚氧化丙烯多元醇D3000、聚氧化丙烯多元醇330N、聚丁二烯多元醇D1000、PCDL2000D、PTMG2000D)的生产厂家为东大化工、聚天冬氨酸酯和改性聚天冬氨酸酯的生产厂家为珠海飞扬化工、多异氰酸酯MDI、HDI、XDI的生产厂家为烟台万华、端氨基聚醚的生产厂家为亨斯曼、降粘剂的生产厂家为华珀化工、胺类扩链剂的生产厂家为亨斯曼、液体除水剂的生产厂家为广州森波拉化工、消泡剂与分散剂的的生产厂家为Efka。
实施例1：
一种音响设备喷涂聚脲涂料，该涂料由A组分和B组分等体积组成，其中A组分的制备方法如下：按质量百分比计，将25％的聚氧化丙烯多元醇D3000、10％的牌号为F524的聚天冬氨酸酯、5％的牌号为DINP的降粘剂混合，升温至90-110℃脱水2-3小时，降温到80-85℃加入60％的MDI-50多异氰酸酯进行反应3-5小时，降温，过滤包装得到A组分；B组分的制备方法如下：按质量百分比计，将35％的端氨基聚醚、15％的牌号为D2925的改性聚天冬氨酸酯、34％的胺类扩链剂和9％的牌号为DINP的降粘剂混合，升温90-100℃脱水1-2小时，降温至60℃，加入1％的液体除水剂、0.5％的消泡剂和0.5％的分散剂，充分分散，加入5％的色浆，充分分散均匀，过滤包装得到B组分。B组份中端氨基聚醚优选为聚醚胺D1000和聚醚胺T5000的混合物，聚醚胺D1000的质量百分比为30％，聚醚胺T5000的质量百分比为5％；所述胺类扩链剂在本实施例中优选为二乙基甲苯二胺；液体除水剂在本实施例中优选为Additive TI；消泡剂优选为EfkaSI2723；分散剂优选为Efka4585。本实施例制出的涂料待喷涂施工时，按照A、B组分体积比1:1进行混合，喷涂即可。由于A组分NCO％＝17wt％，表干时间6秒。A组份和B组份使用专用的喷涂机器喷出麻面的效果，颗粒均匀。哑光高档，一次成型，无需复杂工序。放热缓和，无开裂现象。邵A硬度60，断裂伸长率105％，拉伸强度20MPa，撕裂强度90MPa，耐磨耐碰撞。
实施例2：
参考实施例1，不同之处在于，A组份中多异氰酸酯在本实施例中优选为MID-100和MDI-100LL的混合物，其中MID-100的质量百分比为35％，MDI-100LL的质量百分比为30％；聚天冬氨酸酯在本实施例中优选F420，其质量百分比为10％；聚醚多元醇在本实施例中优选PCDL2000D，其质量百分比为20％；降粘剂在本实施例中优选DOTP，其质量百分比为5％；B组份中端氨基聚醚在本实施例中优选聚醚胺D2000，其质量百分比为40％；改性聚天冬氨酸酯在本实施例中优选D2970和D2905的混合物，D2970的质量百分比为5％，D2905的质量百分比为5％；胺类扩链剂在本实施例中优选二甲硫基甲苯二胺和N，N’二烷基苯二胺的混合物，二甲硫基甲苯二胺的质量百分比为30％，N，N’二烷基苯二胺的质量百分比为7％；液体除水剂在本实施例中优选BF-5，其质量百分比为2％；降粘剂在本实施例中优选DOTP，其质量百分比为7％消泡剂为EfkaPB2001，其质量百分比为1％；分散剂为Efka5205，其质量百分比为1％；色浆其质量百分比为2％
本实施例中，制出的涂料由于A组NCO％＝18wt％，表干时间5秒。A组份和B组份使用专用的喷涂机器喷出麻面的效果，颗粒均匀。哑光高档，一次成型，无需复杂工序。放热缓和，无开裂现象。邵A硬度75，断裂伸长率95％，拉伸强度22MPa，撕裂强度98Mpa，耐磨耐碰撞。
实施例3
参考实施例1，不同之处在于：
A组份中多异氰酸酯在本实施例中优选为HDI和XDI的混合物，其中HDI的质量百分比为35％，XDI的质量百分比为20％；聚天冬氨酸酯在本实施例中优选为F520，其质量百分比为15％；聚醚多元醇在本实施例中优选PTMG2000D，其质量百分比为20％；降粘剂在本实施例中优选低粘氯化石蜡，其质量百分比为10％；B组份中端氨基聚醚在本实施例中优选聚醚胺D400，其质量百分比为37％；改性聚天冬氨酸酯在本实施例中优选D2902，其质量百分比为12％；胺类扩链剂在本实施例中优选为异佛尔酮二胺和ClearlinkTM1000的混合物，异佛尔酮二胺的质量百分比为30％，ClearlinkTM1000的质量百分比为15％；液体除水剂在本实施例中优选恶唑烷类化学除水剂，其质量百分比为3％；降粘剂在本实施例中不添加，粘度本身比较低；消泡剂为EfkaPB2001，其质量百分比为0.5％；分散剂为Efka5205，其质量百分比为0.5％；色浆其质量百分比为2％
本实施例中，A组分和B组分都是均匀的液体状态，制出的涂料由于A组NCO％＝19wt％，表干时间7秒。A组份和B组份使用专用的喷涂机器喷出麻面的效果，颗粒均匀。哑光高档，一次成型，无需复杂工序。放热缓和，无开裂现象。邵A硬度68，断裂伸长率100％，拉伸强度21MPa，撕裂强度92MPa，耐磨耐碰撞。
实施例4
参考实施例1，不同之处在于：
A组份中多异氰酸酯在本实施例中优选为MDI-50，其质量百分比为60％；聚天冬氨酸酯在本实施例中优选为F520，其质量百分比为15％；聚醚多元醇在本实施例中优选PCDL2000D和PTMG2000D，其中PCDL2000D的质量百分比为10％，PTMG2000D的质量百分比为10％；降粘剂在本实施例中优选低粘氯化石蜡，其质量百分比为5％；B组份中端氨基聚醚在本实施例中优选聚醚胺D2000，其质量百分比为40％；改性聚天冬氨酸酯在本实施例中优选D2902，其质量百分比为15％；胺类扩链剂在本实施例中优选为异佛尔酮二胺和ClearlinkTM1000的混合物，异佛尔酮二胺的质量百分比为15％，ClearlinkTM1000的质量百分比为25％；液体除水剂在本实施例中优选恶唑烷类化学除水剂，其质量百分比为2％；降粘剂在本实施例中不添加，粘度本身比较低；消泡剂为EfkaPB2001，其质量百分比为0.5％；分散剂为Efka5205，其质量百分比为0.5％；色浆其质量百分比为2％。
本实施例中，A组分和B组分都是均匀的液体状态，制出的涂料由于A组NCO％＝18.5wt％，表干时间7秒。A组份和B组份使用专用的喷涂机器喷出麻面的效果，颗粒均匀。哑光高档，一次成型，无需复杂工序。放热缓和，无开裂现象。邵A硬度70，断裂伸长率100％，拉伸强度22MPa，撕裂强度95MPa，耐磨耐碰撞。
实施例5：
参考实施例1，不同之处在于，A组份中多异氰酸酯在本实施例中优选为MID-100和MDI-100LL的混合物，其中MID-100的质量百分比为35％，MDI-100LL的质量百分比为30％；聚天冬氨酸酯在本实施例中优选F420，其质量百分比为10％；聚醚多元醇在本实施例中优选聚丙烯酸酯多元醇2000D，其质量百分比为20％；降粘剂在本实施例中优选DOTP，其质量百分比为5％；B组份中端氨基聚醚在本实施例中优选聚醚胺D2000，其质量百分比为40％；改性聚天冬氨酸酯在本实施例中优选D2970和D2905的混合物，D2970的质量百分比为5％，D2905的质量百分比为5％；胺类扩链剂在本实施例中优选二甲硫基甲苯二胺和N，N’二烷基苯二胺的混合物，二甲硫基甲苯二胺的质量百分比为30％，N，N’二烷基苯二胺的质量百分比为7％；液体除水剂在本实施例中优选BF-5，其质量百分比为2％；降粘剂在本实施例中优选DOTP，其质量百分比为7％，消泡剂为EfkaPB2720，其质量百分比为1％；分散剂为Efka1101，其质量百分比为1％；色浆其质量百分比为2％
本实施例中，制出的涂料由于A组NCO％＝18wt％，表干时间5秒。A组份和B组份使用专用的喷涂机器喷出麻面的效果，颗粒均匀。哑光高档，一次成型，无需复杂工序。放热缓和，无开裂现象。邵A硬度75，断裂伸长率105％，拉伸强度22MPa，撕裂强度98Mpa，耐磨耐碰撞。
实施例6
参考实施例1，不同之处在于：
A组份中多异氰酸酯在本实施例中优选为MDI-50，其质量百分比为60％；聚天冬氨酸酯在本实施例中优选为F520，其质量百分比为15％；聚醚多元醇在本实施例中优选聚氧化丙烯多元醇330N和聚丁二烯多元醇D1000，其中330N的质量百分比为10％，D1000的质量百分比为10％；降粘剂在本实施例中优选低粘氯化石蜡，其质量百分比为5％；B组份中端氨基聚醚在本实施例中优选聚醚胺D2000，其质量百分比为40％；改性聚天冬氨酸酯在本实施例中优选D2902，其质量百分比为15％；胺类扩链剂在本实施例中优选为异佛尔酮二胺和ClearlinkTM1000的混合物，异佛尔酮二胺的质量百分比为15％，ClearlinkTM1000的质量百分比为25％；液体除水剂在本实施例中优选恶唑烷类化学除水剂，其质量百分比为2％；降粘剂在本实施例中不添加，粘度本身比较低；消泡剂为EfkaPB2001，其质量百分比为0.5％；分散剂为Efka5205，其质量百分比为0.5％；色浆其质量百分比为2％。
本实施例中，A组分和B组分都是均匀的液体状态，制出的涂料由于A组NCO％＝18.5wt％，表干时间8秒。A组份和B组份使用专用的喷涂机器喷出麻面的效果，颗粒均匀。哑光高档，一次成型，无需复杂工序。放热缓和，无开裂现象。邵A硬度72，断裂伸长率100％，拉伸强度23MPa，撕裂强度95MPa，耐磨耐碰撞。
对比例1
参考实施例1，不同之处在于将A组份的聚天冬氨酸酯全部用聚醚多元醇代替，A组份没有聚天冬氨酸酯。
本实施例中，A组分和B组分都是均匀的液体状态，制出的涂料由于A组NCO％＝18.6wt％，表干时间10秒。放热非常厉害，基面如果温度太低，易形成温度差释放出反应应力容易出现开裂现象。
对比例1跟实施例1比较可得出：A组份中聚醚多元醇和聚天冬氨酸酯的结合，在不添加催化剂的同时，提高了固化速度，耐磨性大大提高。A组份中如果全部使用聚醚多元醇，不采用多元醇和聚天冬氨酸酯结合，得到的涂层易龟裂，耐磨性能差，表干时间都难以满足实际音响行业的流水线生产要求。
对比例2
参考实施例1，不同之处在于将A组份的聚天冬氨酸酯全部用聚醚多元醇代替，A组份没有聚天冬氨酸酯，B组份的改性聚天冬氨酸酯全部用聚醚多元醇代替，B组份没有改性聚天冬氨酸酯。本实施例中，A组分和B组分都是均匀的液体状态，制出的涂料由于A组NCO％＝18wt％，表干时间15秒。颗粒感易流平出现颗粒感不均匀现象，放热非常厉害，基面如果温度太低，易形成温度差释放出反应应力容易出现开裂现象。
实施例1、对比例1和对比例2比较可知：A组分中多异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到的聚氨酯链段，所述聚氨酯链段再与A组分中的聚天冬氨酸酯反应起到聚脲改性的效果，增加了脲键浓度，B组分的改性聚天冬氨酸酯由于分子结构有位阻效应能起到慢反应的效果，端氨基聚醚由于分子结构带四个活泼氢，反应速度快，起到快反应的效果，使用时，改性聚天冬氨酸酯的慢反应与端氨基聚醚的快反应互配，到达最佳的效果，提高了固化速度，快速固化表面造粒产生麻面效果，耐磨性大大提高，提高了交联密度从而获得更高的硬度，漆膜固化之后硬度高达邵A60-75之间，拉伸强度最高达25MPa、断裂伸长率最高达105％、撕裂强度最高达98MPa，表现出非常好的柔韧性，耐磨且不会被刮花，克服了高硬度表面涂层龟裂的问题，并能满足聚脲涂层防护要求和长期使用需要。

Claims (10)

1.一种音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，该涂料由A组分和B组分等体积组成，其中A组分的制备方法如下：按质量百分比计，将20％～25％的聚醚多元醇、10％-15％的聚天冬氨酸酯、5％-10％的降粘剂混合，升温至90-110℃脱水2-3小时，降温到80-85℃加入55％～65％的多异氰酸酯进行反应3-5小时，降温，过滤包装得到A组分；B组分的制备方法如下：按质量百分比计，将35％～40％的端氨基聚醚、10％-15％的改性聚天冬氨酸酯、34％-45％的胺类扩链剂和0％-9％的降粘剂混合，升温90-100℃脱水1-2小时，降温至60℃，加入1％～3％的液体除水剂、0.5～1％的消泡剂和0.5～1％的分散剂，充分分散，加入2％-5％的色浆，充分分散均匀，过滤包装得到B组分。
2.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述聚醚多元醇数均分子量为1000～5000，选自下列物质中的至少一种：聚氧化丙烯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇；牌号为D2000、D1000、D3000、330N、PCDL2000D、PTMG2000D。
3.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述聚天冬氨酸酯选自飞扬化工的聚天冬氨酸酯树脂，牌号为F420、F520、F524；所述改性聚天冬氨酸酯为天冬改性树脂中至少一种，牌号为D2925、D2970、D2905、D2902。
4.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述降粘剂为增塑剂、增韧剂和活性稀释剂中的至少一种组成；牌号为DINP、DOTP、低粘氯化石蜡。
5.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述多异氰酸酯选自二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、液化型二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯中至少一种；牌号为MDI-50、MDI-100、MDI-100LL、HDI、XDI。
6.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述端氨基聚醚数均分子量为400～5000，选自下列物质中的至少一种：聚醚二元胺、聚醚三元胺；牌号为D400、D1000、D 2000、T5000。
7.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述胺类扩链剂选自芳香族二胺扩链剂、脂肪族二胺扩链剂中的至少一种；牌号为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N’二烷基苯二胺、异佛尔酮二胺、ClearlinkTM1000。
8.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述液体除水剂选自Additive TI、BF-5、恶唑烷类化学除水剂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述消泡剂选自EfkaSI2723、EfkaPB2001、EfkaPB2720中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的音响设备喷涂聚脲涂料，其特征在于，所述分散剂选自Efka4585、Efka5205、Efka1101中的至少一种。
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