CN106433277B - 双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，含有AB双组份，A组份各原料的重量百分比为：改性聚酯多元醇35.0%～50.0%；助剂I 1.0～2.0%；无机颜填料45.0～65.0%；B组份各原料的重量百分比为：多苯基多亚甲基多异氰酸酯95.0%～97.0%；助剂II 0.5%～1.0%；炭黑1.0%～5.0%；施工时，按重量比将A:B=100:21.15～30.22混合使用。本发明的制备方法含有以下步骤：⑴制备A组份：①按重量百分比准备A组份；②A组份原料的混合与包装；⑵制备B组份：①按重量百分比准备B组份；②B组份原料的混合与包装。本发明的针孔腻子可常温或低温固化成膜，施工方便且不受季节变化影响，具有优良的物理机械性能：其附着力、柔韧性、耐磨性皆好，抗冲击强度高，具有优良的耐化学品稳定性以及耐油、耐水性。

Description

双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料研究与制备技术领域，涉及与涂料配套使用的腻子的研究与制备，具体地说，是一种适合风电设备叶片使用的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子及其制备方法。

背景技术

风力发电（简称“风电”）作为一种可再生的能源多年来一直受到各国的关注。随着技术上的不断完善，现在的风电设备得到了的广泛地应用。据报道，我国目前已成为世界上风电设备装机容量最大的国家。

由于风电设备安装地点的原因，对设备的保护尤为重要。其中就涉及涂料以及与涂料配套使用的腻子。客观上，我国企业对用于风电设备的涂料及其腻子的研发比国外先进国家的企业晚，因此，在目前阶段，我国的风电设备使用的涂料及其腻子大都依赖进口，国产涂料所占的市场份额不足15%；尤其是风电设备的叶片涂料，几乎全部依赖进口产品。而目前我国风电设备使用的涂料及其腻子的市场年需求量约在3万吨左右，这是一个非常可观的应用市场。因此，研发相应的涂料及其腻子成为我国企业非常重视的事情。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，能对风电设备叶片表面细针眼和小缺陷进行修补，并且与双组份无溶剂聚氨酯大缝腻子以及风电涂料的底漆和面漆有良好的匹配性，层间的附着力好；本发明的第二目的在于提供所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的制备方法，它工艺简单、易操作，生产的产品与进口产品相比，性价比更好，更有利于风电设备在我国的推广应用与维护。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，含有A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇 35.0%～50.0%；

助剂I 1.0%～2.0%；

无机颜填料 45.0%～65.0%；

所述B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 95.0%～97.0%；

助剂II 0.5%～1.0%；

炭黑 1.0%～5.0%；

施工时，将所述A组份与B组份按重量比A:B=100:21.15～30.22混合使用。

进一步，所述改性聚酯多元醇树脂的羟值为210～240mgKOH/g，官能度为3.2，含水量＜0.2%。

进一步，所述助剂I包括含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂、高分子聚合物消泡剂、聚醚改性有机硅基材润湿剂。

进一步，所述无机颜填料包括碳酸钙、重晶石粉、滑石粉和钛白粉。

进一步，所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的异氰酸根含量为30.5%～32.0%。

进一步，所述助剂II包括分散剂、消泡剂和基材润湿剂。

可选的，所述A组分与所述B组分为颜色不同的组分。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：

（1）制备A组份

① 按重量百分比准备A组份

A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇 35.0%～50.0%；

助剂I 1.0%～2.0%；

无机颜填料 45.0%～65.0%；

所述改性聚酯多元醇树脂的羟值为210～240mgKOH/g，官能度为3.2，含水量＜0.2%；

所述助剂包括含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂、高分子聚合物消泡剂、聚醚改性有机硅基材润湿剂；

所述无机颜填料包括碳酸钙、重晶石粉、滑石粉、钛白粉；

② A组份原料的混合与包装

应确保所有生产设备和器具没有被水、醇等物质污染，整个生产过程应在氮气保护下进行：

Ⅰ、将改性聚酯多元醇树脂放入高速分散机中分散；

Ⅱ、在分散的改性聚酯多元醇树脂中加入各种助剂：分散剂、消泡剂和基材润湿剂，然后搅拌分散至均匀；

Ⅲ、再加入无机颜填料：碳酸钙、重晶石粉、滑石粉、钛白粉，用大于800r/min高速分散，确保物料分散均匀；

Ⅳ、当物料混合均匀并在高速搅拌下物料温度达到55℃-60℃时，趁热用三辊磨进行研磨，细度研磨至60µｍ；

Ⅴ、将A组份独立包装；

（2）制备B组份

① 按重量百分比准备B组份

B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 95.0%～97.0%；

助剂II 0.5%～1.0%；

炭黑 1.0%～5.0%；

所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的异氰酸根含量为30.5%～32.0%；

所述助剂II为分散剂、消泡剂和基材润湿剂；

② B组份原料的混合与包装

应确保所有生产设备和器具没有被水、醇等物质污染，整个生产过程应在氮气保护下进行：

Ⅰ、将多苯基多亚甲基多异氰酸酯放入另一洁净的容器内分散；

Ⅱ、在分散的多苯基多亚甲基多异氰酸酯中加入分散剂、消泡剂和基材润湿剂，然后搅拌分散至均匀；

Ⅲ、再加入炭黑，分散至均匀；

Ⅳ、将物料用砂磨机研磨至20µｍ的细度；

Ⅴ、将B组份独立包装。

本发明的积极效果是：

（1）本发明双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的A组份采用的改性聚酯多元醇树脂具有高的羟值和高的官能度，它在与固化剂反应时具有很高的交联密度，生成产物的软段和硬段的比例合适，既有较高的硬度又有较好的柔韧性。

（2）本发明双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的A组份采用的无机颜填料为填充能力强和打磨性较好的材料。

（3）本发明双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的B组份的固化剂采用异氰酸根含量为30.5%～32.0%的多苯基多亚甲基多异氰酸酯，它具有-NCO含量高、对周围环境潮湿度敏感性小、黏度较低、易于与A组份混合后方便施工的特性。

（4）本发明的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子由于双组份原料的固含量高、黏度大，因此在施工时，A组份与B组份极易出现混合不均匀的现象，造成腻子干燥后容易产生起泡问题。因此，为方便判断A组份与B组份混合的情况，本发明将A组份与B组份制备成不同的颜色：将A组份做成白色，将B组份做成黑色，根据黑白混合的颜色可容易判断两种组份混合均匀的情况。

（5）本发明的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子可常温或低温固化成膜，施工方便，且不受季节变化的影响，施工可操作时间≥8分钟；涂层可打磨时间≤2小时；具有优良的物理机械性能：其附着力、柔韧性、耐磨性皆好，抗冲击强度高；此外，其具有优良的耐化学品稳定性和耐油、耐水性。

（6）本发明的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子与双组份无溶剂聚氨酯大缝腻子属于两种针对性强、市场细分化的腻子产品，其性价比好，质量上能替代进口产品，有助于我国风电设备使用和维护。

具体实施方式

以下给出本发明双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子及其制备方法的具体实施方式，提供3个实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例1

（一）一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，含有A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇树脂 35.0%；所述改性聚酯多元醇的羟值为210～240mgKOH/g、官能度为3.2、含水量＜0.2%； 采用上海德坤实业有限公司生产的2509产品。

分散剂0.8%；采用毕克化学公司的BYK-163产品。

消泡剂 0.5%；采用毕克化学公司的BYK-057产品。

基材润湿剂 0.7%；采用毕克化学公司的BYK-306产品。

碳酸钙 16.0%；采用从专业市场上购买的原料。

重晶石粉 15.5%；采用从专业市场上购买的原料。

滑石粉 14.5%；采用从专业市场上购买的原料。

钛白粉 17.0%；采用从专业市场上购买的原料。

所述B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 95.0%，所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯异氰酸根含量为30.5%～32.0%；采用上海德坤实业有限公司生产的2048产品。

分散剂 0.5%；采用毕克化学公司的BYK-163产品。

消泡剂 0.2%；采用毕克化学公司的BYK-057产品。

基材润湿剂 0.3%；采用毕克化学公司的BYK-306产品。

炭黑 4.0%；采用从专业市场上购买的原料。

（二）所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的制备方法，含有以下步骤：

（1）制备A组份

① 按重量百分比准备A组份

A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇 35.0%；采用羟值为210～240mgKOH/g，官能度为3.2，含水量＜0.2%的改性聚酯多元醇树脂。

助剂I 2.0%；采用分散剂、消泡剂和基材润湿剂。

无机颜填料 63.0%；采用无机颜填料包括碳酸钙、重晶石粉、滑石粉和钛白粉。

② A组份原料的混合与包装

应确保所有生产设备和器具没有被水、醇等物质污染，整个生产过程应在氮气保护下进行。

Ⅰ、将改性聚酯多元醇树脂放入高速分散机中分散。

Ⅱ、在分散的改性聚酯多元醇树脂中加入各种助剂：分散剂、消泡剂和基材润湿剂，然后搅拌分散至均匀。

Ⅲ、再加入无机颜填料：碳酸钙、重晶石粉、滑石粉和钛白粉，用大于800r/min高速分散，确保物料分散均匀。

Ⅳ、当物料混合均匀并在高速搅拌下物料温度达到55℃-60℃，趁热用三辊磨进行研磨，研磨细度至60µｍ。

Ⅴ、将A组份独立包装。

（2）制备B组份

① 按重量百分比准备B组份

B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 95.0%；采用异氰酸根含量为30.5%～32.0%的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

助剂II 1.0%；采用分散剂、消泡剂和基材润湿剂、炭黑 4.0%，采用从专业市场上购买的原料。

② B组份原料的混合与包装

应确保所有生产设备和器具没有被水、醇等物质污染，整个生产过程应在氮气保护下进行。

Ⅰ、将多苯基多亚甲基多异氰酸酯放入另一洁净的容器内分散均匀。

Ⅱ、在分散的多苯基多亚甲基多异氰酸酯中加入分散剂、消泡剂和基材润湿剂，然后搅拌分散至均匀。

Ⅲ、再加入炭黑，分散至均匀。

Ⅳ、将物料用砂磨机研磨，研磨细度至20µｍ。

Ⅴ、将B组份独立包装。

注意：实施中，应将A组份与B组份做成颜色不同的组份！所述A组份可采用白色的物料；所述B组份可采用黑色的物料；使用时根据混合后的颜色均匀性就能判断两组份混合的均匀性。

（三）所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的使用方式为：

（1）施工时，将所述A组份与B组份按重量比A:B=100:21.15混合均匀（可根据黑白混合的颜色判断两种组份混合均匀的情况），然后在打磨后的风电设备叶片表面（先用无溶剂聚氨酯大缝腻子刮平）用无溶剂针孔腻子修补细小缺陷，施工时可操作时间≥8分钟。

（2）等针孔腻子固化后再打磨平整；涂层可打磨时间≤2小时。

（3）喷涂配套的风电涂料底漆和面漆。

实施例2

（一）一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，含有A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇树脂 40.0%（采用的原料同实施例1）。

分散剂 0.3%（采用的原料同实施例1）。

消泡剂 0.2%（采用的原料同实施例1）。

基材润湿剂 1.0%（采用的原料同实施例1）。

碳酸钙 5.0%（采用的原料同实施例1）。

重晶石粉 30.8%（采用的原料同实施例1）。

滑石粉 12.5%（采用的原料同实施例1）。

钛白粉 10.2%（采用的原料同实施例1）。

所述B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 96.0%（采用的原料同实施例1）。

分散剂 0.3% （采用的原料同实施例1）。

消泡剂 0.2% （采用的原料同实施例1）。

基材润湿剂 0.3% （采用的原料同实施例1）。

炭黑 3.2% （采用的原料同实施例1）。

（二）所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的制备方法同实施例1。

（三）所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的使用方式基本同实施例1，有所不同的是：施工时，将所述A组份与B组份按重量比A:B=100:24.17混合均匀。

实施例3

（一）一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，含有A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇树脂 50.0%（采用的原料同实施例1）。

分散剂 0.3%（采用的原料同实施例1）。

消泡剂 0.8%（采用的原料同实施例1）。

基材润湿剂 0.9%（采用的原料同实施例1）。

碳酸钙 14.0% （采用的原料同实施例1）。

重晶石粉 18.3% （采用的原料同实施例1）。

滑石粉 8.7% （采用的原料同实施例1）。

钛白粉 7.0% （采用的原料同实施例1）。

所述B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 97.0% （采用的原料同实施例1）。

分散剂 0.2% （采用的原料同实施例1）。

消泡剂 0.1% （采用的原料同实施例1）。

基材润湿剂 0.3% （采用的原料同实施例1）。

炭黑 2.4% （采用的原料同实施例1）。

（二）所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的制备方法同实施例1。

（三）所述双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的使用方式基本同实施例1，有所不同的是：施工时，将所述A组份与B组份按重量比A:B=100:30.22混合均匀。

对实施例1-3制备的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的检测

采用表1的测试方法对实施例1-3制备的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子进行检测。

表1. 测试方法一览表

。

实施例1-3制备的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的性能见表2。

表2. 实施例1-3制备的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的性能一览表

。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明组份的重量百分比范围的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，含有A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇 35.0％～50.0％；

助剂I 1.0％～2.0％；

无机颜填料 45.0％～65.0％；

所述改性聚酯多元醇树脂的羟值为210～240mgKOH/g，官能度为3.2，含水量＜0.2％；

所述助剂I包括含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂、高分子聚合物消泡剂、聚醚改性有机硅基材润湿剂；

所述无机颜填料包括碳酸钙、重晶石粉、滑石粉和钛白粉；

所述B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 95.0％～97.0％；

助剂II 0.5％～1.0％；

炭黑 1.0％～5.0％；

所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的异氰酸根含量为30.5％～32.0％；

所述助剂II包括分散剂、消泡剂和基材润湿剂；

施工时，将所述A组份与B组份按重量比A:B＝100:21.15～30.22混合使用。

2.根据权利要求1所述的双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子，其特征在于，所述A组分与所述B组分为颜色不同的组分。

3.一种双组份无溶剂聚氨酯针孔腻子的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：

(1)制备A组份

①按重量百分比准备A组份

A组份中各原料的重量百分比为：

改性聚酯多元醇 35.0％～50.0％；

助剂I 1.0％～2.0％；

无机颜填料 45.0％～65.0％；

所述改性聚酯多元醇树脂的羟值为210～240mgKOH/g，官能度为3.2，含水量＜0.2％；

所述助剂包括含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂、高分子聚合物消泡剂、聚醚改性有机硅基材润湿剂；

所述无机颜填料包括碳酸钙、重晶石粉、滑石粉、钛白粉；

②A组份原料的混合与包装

应确保所有生产设备和器具没有被水、醇等物质污染，整个生产过程应在氮气保护下进行：

Ⅰ、将改性聚酯多元醇树脂放入高速分散机中分散；

Ⅱ、在分散的改性聚酯多元醇树脂中加入各种助剂：分散剂、消泡剂和基材润湿剂，然后搅拌分散至均匀；

Ⅲ、再加入无机颜填料：碳酸钙、重晶石粉、滑石粉、钛白粉，用大于800r/min高速分散，确保物料分散均匀；

Ⅳ、当物料混合均匀并在高速搅拌下物料温度达到55℃-60℃时，趁热用三辊磨进行研磨，细度研磨至60μm；

Ⅴ、将A组份独立包装；

(2)制备B组份

①按重量百分比准备B组份

B组份中各原料的重量百分比为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯 95.0％～97.0％；

助剂II 0.5％～1.0％；

炭黑 1.0％～5.0％；

所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的异氰酸根含量为30.5％～32.0％；

所述助剂II为分散剂、消泡剂和基材润湿剂；

②B组份原料的混合与包装

应确保所有生产设备和器具没有被水、醇等物质污染，整个生产过程应在氮气保护下进行：

Ⅰ、将多苯基多亚甲基多异氰酸酯放入另一洁净的容器内分散；

Ⅱ、在分散的多苯基多亚甲基多异氰酸酯中加入分散剂、消泡剂和基材润湿剂，然后搅拌分散至均匀；

Ⅲ、再加入炭黑，分散至均匀；

Ⅳ、将物料用砂磨机研磨至20μm的细度；

Ⅴ、将B组份独立包装。