CN106752840A - 一种改性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

一种改性聚氨酯涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚氨酯涂料生产技术领域，具体是一种改性聚氨酯涂料及其制备方法；所述涂料由如下重量份数的原料组成：TDI 20‑30份、新戊二醇10‑15份、聚醚多元醇10‑15份、醇酸树脂5‑10份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛3‑8份、蓖麻油3‑6份，二甲苯5‑10份、甲苯10‑15份、叔胺2‑5份，钛白粉20‑30份、硅藻泥15‑25份、高岭土5‑15份、甲基异丁基酮5‑10份、助剂1‑10份；本发明提供的改性聚氨酯涂料质地坚硬，漆膜丰满，膜层孔隙小，能够吸附空气中的甲醛成分，成品美观大方，耐磨程度高。

Description

一种改性聚氨酯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯涂料生产技术领域，具体是一种改性聚氨酯涂料，以及它的制备方法。
背景技术
聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多，应用范围也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。缺点是施工工序复杂，对施工环境要求很高，漆膜容易产生弊病。与之相对应的是施工工序较为简单的单组分聚氨酯涂料，然而现有技术中单组分聚氨酯涂料由于总体性能不强，导致其应用面不如双组分涂料广，因此，有必要对单组分聚氨酯涂料的综合性能加以改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种综合性能更好的改性聚氨酯涂料，以及它的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 20-30份、新戊二醇10-15份、聚醚多元醇10-15份、醇酸树脂5-10份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛3-8份、蓖麻油3-6份，二甲苯5-10份、甲苯10-15份、叔胺2-5份，钛白粉20-30份、硅藻泥15-25份、高岭土5-15份、甲基异丁基酮5-10份、助剂1-10份。
进一步的，所述的一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 24-28份、新戊二醇12-14份、聚醚多元醇12-14份、醇酸树脂6-8份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛4-6份、蓖麻油4-5份，二甲苯6-9份、甲苯11-14份、叔胺3-4份，钛白粉22-26份、硅藻泥18-20份、高岭土6-12份、甲基异丁基酮6-8份、助剂4-8份。
进一步的，所述的一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 25份、新戊二醇14份、聚醚多元醇12份、醇酸树脂6份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛5份、蓖麻油5份，二甲苯5份、甲苯12份、叔胺3份，钛白粉24份、硅藻泥18份、高岭土10份、甲基异丁基酮5份、助剂6份。
进一步的，所述的一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 24份、新戊二醇13份、聚醚多元醇11份、醇酸树脂5份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛7份、蓖麻油4份，二甲苯9份、甲苯11份、叔胺3份，钛白粉24份、硅藻泥16份、高岭土8份、甲基异丁基酮5份、助剂3份。
进一步的，所述的一种改性聚氨酯涂料，所述助剂包括偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂。
进一步的，所述的一种改性聚氨酯涂料，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
进一步的，所述的一种改性聚氨酯涂料，所述稀释剂为二甲基亚砜和乙醚的混合物。
进一步的，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、乙烯基三异丙氧基硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。
进一步的，所述叔胺选自三乙胺、二乙氨基乙醇、三甲胺和2-二甲基氨基乙醇中的其中一种。
一种所述的改性聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在60-80℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至85-105℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以2500-4000ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：加入蓖麻油成分，有助于改善聚氨酯涂料的附着力，使涂料不易脱落；硅藻泥具有保温、断热、防止结露、调湿、隔音、消除异味等作用，制得的聚氨酯涂料质地坚硬，漆膜丰满，膜层孔隙小，能够吸附空气中的甲醛成分；非离子表面活性剂改性的纳米二氧化钛能使漆料质地更加均匀细腻，成品美观大方，耐磨程度高。此外，本发明提供的制备方法简单，劳动强度低，适用于工业化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 20-30份、新戊二醇10-15份、聚醚多元醇10-15份、醇酸树脂5-10份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛3-8份、蓖麻油3-6份，二甲苯5-10份、甲苯10-15份、2-二甲基氨基乙醇2-5份，钛白粉20-30份、硅藻泥15-25份、高岭土5-15份、甲基异丁基酮5-10份、助剂1-10份。
本实施例中，助剂包括钛酸酯偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以5:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在65℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至100℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以3000ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例2：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 24-28份、新戊二醇12-14份、聚醚多元醇12-14份、醇酸树脂6-8份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛4-6份、蓖麻油4-5份，二甲苯6-9份、甲苯11-14份、三甲胺3-4份，钛白粉22-26份、硅藻泥18-20份、高岭土6-12份、甲基异丁基酮6-8份、助剂4-8份。
本实施例中，助剂包括乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以4:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在60℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至105℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以2500ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例3：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 25份、新戊二醇14份、聚醚多元醇12份、醇酸树脂6份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛5份、蓖麻油5份，二甲苯5份、甲苯12份、二乙氨基乙醇3份，钛白粉24份、硅藻泥18份、高岭土10份、甲基异丁基酮5份、助剂6份。
本实施例中，助剂包括乙烯基三异丙氧基硅烷偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以6:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在80℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至95℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以3500ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例4：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 24-28份、新戊二醇12-14份、聚醚多元醇12-14份、醇酸树脂6-8份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛4-6份、蓖麻油4-5份，二甲苯6-9份、甲苯11-14份、三乙胺3-4份，钛白粉22-26份、硅藻泥18-20份、高岭土6-12份、甲基异丁基酮6-8份、助剂4-8份。
本实施例中，助剂包括乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以6:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在70℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至95℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以3000ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例5：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 24份、新戊二醇13份、聚醚多元醇11份、醇酸树脂5份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛7份、蓖麻油4份，二甲苯9份、甲苯11份、叔胺3份，钛白粉24份、硅藻泥16份、高岭土8份、甲基异丁基酮5份、助剂3份。
本实施例中，助剂包括乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以4:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在80℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至105℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以4000ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例6：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 22份、新戊二醇13份、聚醚多元醇11份、醇酸树脂5份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛8份、蓖麻油5份，二甲苯6份、甲苯12份、叔胺3份，钛白粉24份、硅藻泥17份、高岭土8份、甲基异丁基酮7份、助剂4份。
本实施例中，助剂包括锆酸酯偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以5:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在60℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至85℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以2500ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例7：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 20份、新戊二醇15份、聚醚多元醇10份、醇酸树脂10份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛3份、蓖麻油6份，二甲苯5份、甲苯15份、叔胺2份，钛白粉30份、硅藻泥15份、高岭土15份、甲基异丁基酮5份、助剂10份。
本实施例中，助剂包括钛酸酯偶联剂、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、乙烯基三异丙氧基硅烷偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以6:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在75℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至95℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以3500ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
实施例8：
一种改性聚氨酯涂料，由如下重量份数的原料组成：TDI 30份、新戊二醇10份、聚醚多元醇15份、醇酸树脂5份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛8份、蓖麻油3份，二甲苯10份、甲苯10份、叔胺5份，钛白粉20份、硅藻泥25份、高岭土5份、甲基异丁基酮10份、助剂1份。
本实施例中，助剂包括乙烯基钛酸酯偶联剂、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂；其中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，稀释剂为二甲基亚砜和乙醚以6:1组成的混合物。
其制备方法，包括如下步骤：
(1)将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在70℃的温度条件下反应30-60min；
(2)向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
(3)向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至95℃，回流蒸发1h，得混合物A；
(4)取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以4000ps i的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：加入蓖麻油成分，有助于改善聚氨酯涂料的附着力，使涂料不易脱落；硅藻泥具有保温、断热、防止结露、调湿、隔音、消除异味等作用，制得的聚氨酯涂料质地坚硬，漆膜丰满，膜层孔隙小，能够吸附空气中的甲醛成分；非离子表面活性剂改性的纳米二氧化钛能使漆料质地更加均匀细腻，成品美观大方，耐磨程度高。此外，本发明提供的制备方法简单，劳动强度低，适用于工业化生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：由如下重量份数的原料组成：TDI 20-30份、新戊二醇10-15份、聚醚多元醇10-15份、醇酸树脂5-10份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛3-8份、蓖麻油3-6份，二甲苯5-10份、甲苯10-15份、叔胺2-5份，钛白粉20-30份、硅藻泥15-25份、高岭土5-15份、甲基异丁基酮5-10份、助剂1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：由如下重量份数的原料组成：TDI 24-28份、新戊二醇12-14份、聚醚多元醇12-14份、醇酸树脂6-8份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛4-6份、蓖麻油4-5份，二甲苯6-9份、甲苯11-14份、叔胺3-4份，钛白粉22-26份、硅藻泥18-20份、高岭土6-12份、甲基异丁基酮6-8份、助剂4-8份。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：由如下重量份数的原料组成：TDI 25份、新戊二醇14份、聚醚多元醇12份、醇酸树脂6份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛5份、蓖麻油5份，二甲苯5份、甲苯12份、叔胺3份，钛白粉24份、硅藻泥18份、高岭土10份、甲基异丁基酮5份、助剂6份。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：由如下重量份数的原料组成：TDI 24份、新戊二醇13份、聚醚多元醇11份、醇酸树脂5份、非离子表面活性剂改性纳米二氧化钛7份、蓖麻油4份，二甲苯9份、甲苯11份、叔胺3份，钛白粉24份、硅藻泥16份、高岭土8份、甲基异丁基酮5份、助剂3份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：所述助剂包括偶联剂、紫外吸收剂、二乙酸二丁基锡、消泡剂、增稠剂、防腐剂、稀释剂、固化剂。
6.根据权利要求5所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求5所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：所述稀释剂为二甲基亚砜和乙醚的混合物。
8.根据权利要求3所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于：所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、乙烯基三异丙氧基硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的一种改性聚氨酯涂料，其特征在于： 所述叔胺选自三乙胺、二乙氨基乙醇、三甲胺和2-二甲基氨基乙醇中的其中一种。
10.一种根据权利要求1-6中任一项所述的改性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将TDI、新戊二醇和聚醚多元醇投入反应容器中，在60-80℃的温度条件下反应30-60min；
（2）向上述容器中加入醇酸树脂和蓖麻油，反应半小时后，加入叔胺，继续反应，调整溶液粘度至呈乳浊液；
（3）向上述容器中加入甲苯和二甲苯，并升温至85-105℃，回流蒸发1h，得混合物A；
（4）取出混合物A，将其置于新容器中，加入剩余原料，以2500-4000psi的搅拌速度搅拌混合30min，即得产品。
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