CN107083176A - 一种聚氨酯镜面涂料及其制备方法 - Google Patents

一种聚氨酯镜面涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯镜面涂料，它是由重量比为3‑4:1的a组份和固化剂组份组成的，本发明加入的丁基硫醇锡、硫化亚锡、蓖麻油酸等，可以有效的提高成品涂膜的稳定性强度，通过酯化改性单体，提高了成品聚合物的黏度，提高了涂膜与基材的抗剥离强度，增强了附着力。

Description

一种聚氨酯镜面涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种聚氨酯镜面涂料及其制备方法。
背景技术
随着电子工业的发展，特别是智能手机、大屏幕电视、智能平板电脑等推广和应用，这些产品如今已经进入全世界的千家万户和众多公司。但随着各种触摸屏技术的推广之后，由于高频率的使用这些产品，产品的显示器表面很容易变脏、刮伤以及被一些化学溶剂腐蚀，因此提高这些产品的防水、防污、防化学试剂、提高耐磨性等是十分必要的，目前在电子产品显示屏保护方面，很多人采用贴膜的方法，但这种方法效果一般，而且也很受局限性，特别是大屏幕电脑电视、室外的ATM 机、建筑玻璃幕墙，大尺寸的智能手机、汽车玻璃等方面，是无法得到应用的。针对此类情况，开发一种各方面综合性能优异的玻璃、电子产品显示器保护涂料就十分必要了；
聚氨酯涂料的应用领域主要有：车辆涂装、船舶、木材、建筑物涂装、防腐涂装、飞机、塑料、橡胶、皮革的表面涂装等等。水性聚氨酯涂料是以水为主要介质，具有低VOC含量、低或无环境污染、施工方便等特点，是溶剂型涂料的主要替代品之一，已在许多领域得到广泛的应用，如：木器漆及木地板漆；纸张涂层；建筑涂料；皮革涂层；织物涂层等等；
本发明的目的就是改善传统镜面涂料的综合性能，研究一种新的聚氨酯涂料，使其能够很好的涂覆在镜面材料上，同时提高涂膜对镜面基材的抗剥离强度。
发明内容
本发明的目的就是改善传统镜面涂料的综合性能，研究一种新的聚氨酯涂料，使其能够很好的涂覆在镜面材料上，同时提高涂膜对镜面基材的抗剥离强度，提供一种聚氨酯镜面涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种聚氨酯镜面涂料，它是由重量比为3-4:1的a组份和固化剂组份组成的。
所述的a组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇100-105、过氧化二异丙苯3-4、苯骈三氮唑0.7-1、松油醇3-5、二异丙基乙醇胺1-2、油酸2-4、N-甲基吡咯烷酮10-14、丁基硫醇锡0.5-1、改性酯化单体110-120、硫化亚锡0.1-0.2、硅藻土4-5。
所述的改性酯化单体是由下述重量份的原料组成的：
异佛尔酮二异氰酸酯100-110、蓖麻油酸2-3、山梨坦单油酸酯0.5-1、十二烷基硫醇10-15、壬基苯酚0.1-0.2；
制备方法包括以下步骤：
（1）取十二烷基硫醇，加热到60-70℃，加入壬基苯酚，保温搅拌10-20分钟，加入蓖麻油酸，升高温度为85-90℃，保温搅拌1-2小时，得酯化溶液；
（2）取山梨坦单油酸酯，加入到上述酯化溶液中，搅拌均匀，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，超声3-5分钟，得改性酯化单体。
所述的a组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取苯骈三氮唑，加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硫化亚锡，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，加入过氧化二异丙苯，搅拌至常温，得引发剂醇分散液；
（2）取硅藻土，在700-760℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，磨成细粉，与油酸混合，在60-70℃下保温搅拌30-40分钟，得油酸化硅藻土；
（3）取N-甲基吡咯烷酮，升高温度为70-75℃，保温搅拌4-10分钟，加入丁基硫醇锡，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土，超声3-5分钟，得油酸化硅藻土分散液；
（4）取二异丙基乙醇胺，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土分散液、松油醇，升高温度为70-80℃，保温搅拌1-2小时，得酯化醇胺分散液；
（5）取上述聚碳酸酯二醇、酯化醇胺分散液混合，搅拌均匀，在110-120℃下脱水，与改性酯化单体混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入引发剂醇分散液，保温搅拌3-5小时，出料，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得a组份。
所述的固化剂组份是由重量比为10-15:1的二甲硫基甲苯二胺、硬脂酸混合组成的。
本发明的优点：
本发明的改性酯化单体中，首先采用十二烷基硫醇、蓖麻油酸为原料，加入壬基苯酚，在高温下进行酯化，得到了具有抗氧化性能的酯化物料，该酯化物料可以有效的改善异佛尔酮二异氰酸酯的柔韧性和黏度；
本发明以过氧化二异丙苯为引发剂，与苯骈三氮唑混合分散到醇溶液中，得到具有抗氧化性能的引发剂溶液，并加入硫化亚锡为稳定剂，从而提高成品聚合物涂料的贮存稳定性；
本发明将硅藻土采用油酸处理，然后分散到N-甲基吡咯烷酮中，再与松油醇混合酯化，将酯化料分散到二异丙基乙醇胺的水溶液中，得到酯化醇胺分散液，本发明的酯化醇胺分散液将硅藻土有机改性，提高了其与聚合物间的分散性强度；
本发明以聚碳酸酯二醇、改性酯化单体为单体，以酯化醇胺分散液为溶剂，在引发剂作用下聚合，可以得到硅藻土有效分散的聚合物，提高了成品聚合物涂料的贮存稳定性，提高涂膜的韧性和表面强度；
本发明加入的丁基硫醇锡、硫化亚锡、蓖麻油酸等，可以有效的提高成品涂膜的稳定性强度，通过酯化改性单体，提高了成品聚合物的黏度，提高了涂膜与基材的抗剥离强度，增强了附着力。
具体实施方式
实施例1
一种聚氨酯镜面涂料，它是由重量比为4:1的a组份和固化剂组份组成的。
所述的a组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇105、过氧化二异丙苯3、苯骈三氮1、松油醇5、二异丙基乙醇胺2、油酸4、N-甲基吡咯烷酮14、丁基硫醇锡1、改性酯化单体120、硫化亚锡0.2、硅藻土5。
所述的改性酯化单体是由下述重量份的原料组成的：
异佛尔酮二异氰酸酯110、蓖麻油酸3、山梨坦单油酸酯1、十二烷基硫醇15、壬基苯酚0.2；
制备方法包括以下步骤：
（1）取十二烷基硫醇，加热到70℃，加入壬基苯酚，保温搅拌20分钟，加入蓖麻油酸，升高温度为90℃，保温搅拌2小时，得酯化溶液；
（2）取山梨坦单油酸酯，加入到上述酯化溶液中，搅拌均匀，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，超声5分钟，得改性酯化单体。
所述的a组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取苯骈三氮唑，加入到其重量15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硫化亚锡，在70℃下保温搅拌20分钟，加入过氧化二异丙苯，搅拌至常温，得引发剂醇分散液；
（2）取硅藻土，在760℃下煅烧2小时，冷却至常温，磨成细粉，与油酸混合，在70℃下保温搅拌40分钟，得油酸化硅藻土；
（3）取N-甲基吡咯烷酮，升高温度为75℃，保温搅拌10分钟，加入丁基硫醇锡，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土，超声5分钟，得油酸化硅藻土分散液；
（4）取二异丙基乙醇胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土分散液、松油醇，升高温度为80℃，保温搅拌2小时，得酯化醇胺分散液；
（5）取上述聚碳酸酯二醇、酯化醇胺分散液混合，搅拌均匀，在120℃下脱水，与改性酯化单体混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入引发剂醇分散液，保温搅拌5小时，出料，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得a组份。
所述的固化剂组份是由重量比为15:1的二甲硫基甲苯二胺、硬脂酸混合组成的。
实施例2
一种聚氨酯镜面涂料，它是由重量比为3:1的a组份和固化剂组份组成的。
所述的a组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇100、过氧化二异丙苯3、苯骈三氮唑0.7、松油醇3、二异丙基乙醇胺1、油酸2、N-甲基吡咯烷酮10、丁基硫醇锡0.5、改性酯化单体110、硫化亚锡0.1、硅藻土4。
所述的改性酯化单体是由下述重量份的原料组成的：
异佛尔酮二异氰酸酯100、蓖麻油酸2、山梨坦单油酸酯0.5、十二烷基硫醇10、壬基苯酚0.1；
制备方法包括以下步骤：
（1）取十二烷基硫醇，加热到60℃，加入壬基苯酚，保温搅拌10分钟，加入蓖麻油酸，升高温度为80℃，保温搅拌1小时，得酯化溶液；
（2）取山梨坦单油酸酯，加入到上述酯化溶液中，搅拌均匀，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，超声3分钟，得改性酯化单体。
所述的a组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取苯骈三氮唑，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硫化亚锡，在60℃下保温搅拌10分钟，加入过氧化二异丙苯，搅拌至常温，得引发剂醇分散液；
（2）取硅藻土，在700℃下煅烧1小时，冷却至常温，磨成细粉，与油酸混合，在60℃下保温搅拌30分钟，得油酸化硅藻土；
（3）取N-甲基吡咯烷酮，升高温度为70℃，保温搅拌4分钟，加入丁基硫醇锡，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土，超声3分钟，得油酸化硅藻土分散液；
（4）取二异丙基乙醇胺，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土分散液、松油醇，升高温度为70℃，保温搅拌1小时，得酯化醇胺分散液；
（5）取上述聚碳酸酯二醇、酯化醇胺分散液混合，搅拌均匀，在110℃下脱水，与改性酯化单体混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入引发剂醇分散液，保温搅拌3小时，出料，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得a组份。
所述的固化剂组份是由重量比为10:1的二甲硫基甲苯二胺、硬脂酸混合组成的。
性能测试：
本发明的聚氨酯镜面涂料涂膜外观：平整光滑，无缩孔，无针孔；
正反冲测试：通过；
附着力和耐中性盐雾腐蚀等级为1级；
传统聚氨酯镜面涂料：
附着力和耐中性盐雾腐蚀等级为2级；
可以看出，本发明的涂料具有更高附着力强，抗剥离强度高，对镜面基材的保护性强。

Claims (5)

1.一种聚氨酯镜面涂料，其特征在于，它是由重量比为3-4:1的a组份和固化剂组份组成的。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯镜面涂料，其特征在于，所述的a组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇100-105、过氧化二异丙苯3-4、苯骈三氮唑0.7-1、松油醇3-5、二异丙基乙醇胺1-2、油酸2-4、N-甲基吡咯烷酮10-14、丁基硫醇锡0.5-1、改性酯化单体110-120、硫化亚锡0.1-0.2、硅藻土4-5。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯镜面涂料，其特征在于，所述的改性酯化单体是由下述重量份的原料组成的：
异佛尔酮二异氰酸酯100-110、蓖麻油酸2-3、山梨坦单油酸酯0.5-1、十二烷基硫醇10-15、壬基苯酚0.1-0.2；
制备方法包括以下步骤：
（1）取十二烷基硫醇，加热到60-70℃，加入壬基苯酚，保温搅拌10-20分钟，加入蓖麻油酸，升高温度为85-90℃，保温搅拌1-2小时，得酯化溶液；
（2）取山梨坦单油酸酯，加入到上述酯化溶液中，搅拌均匀，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，超声3-5分钟，得改性酯化单体。
4.根据权利要求2所述的聚氨酯镜面涂料，其特征在于，所述的a组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取苯骈三氮唑，加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硫化亚锡，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，加入过氧化二异丙苯，搅拌至常温，得引发剂醇分散液；
（2）取硅藻土，在700-760℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，磨成细粉，与油酸混合，在60-70℃下保温搅拌30-40分钟，得油酸化硅藻土；
（3）取N-甲基吡咯烷酮，升高温度为70-75℃，保温搅拌4-10分钟，加入丁基硫醇锡，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土，超声3-5分钟，得油酸化硅藻土分散液；
（4）取二异丙基乙醇胺，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述油酸化硅藻土分散液、松油醇，升高温度为70-80℃，保温搅拌1-2小时，得酯化醇胺分散液；
（5）取上述聚碳酸酯二醇、酯化醇胺分散液混合，搅拌均匀，在110-120℃下脱水，与改性酯化单体混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入引发剂醇分散液，保温搅拌3-5小时，出料，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得a组份。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯镜面涂料，其特征在于，所述的固化剂组份是由重量比为10-15:1的二甲硫基甲苯二胺、硬脂酸混合组成的。
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