CN109576041A - 一种环保型模板漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环保型模板漆，包括如下重量份的组分：多异氰酸酯化合物20～40重量份；多羟基化合物10～30重量份；环保溶剂40～60重量份；催化剂0.05～0.5重量份；稳定剂0.01～0.2重量份；除水剂1～5重量份。本发明的环保型模板漆，具有极好的储存稳定性，常温储存期可以超过1年；且闪点高于61℃，可按常规化学品储存和运输，且为单组份包装，施工简单方便，同时不含芳烃类溶剂，具有重要的经济意义和环保意义。

Description

一种环保型模板漆及其制备方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种建筑行业使用的模板漆，特别涉及一种环保型模板漆及其制备方法。

背景技术

混凝土模板作为工业与民用建筑中的一种重要的辅助性材料，其费用常占到混凝土工程全部造价的25％～30％。用于建筑的混凝土模板通常需要进行表面处理，目前国内混凝土模板的表面处理方法主要是直接刷涂废机/柴油或采用三聚氰胺甲醛树脂浸渍纸贴面。采用废机/柴油会玷污建筑物中的钢筋和构件表面，不利于混凝土表面的装饰和美观，也会增加成本；而三聚氰胺甲醛树脂浸渍纸贴面工艺相对较复杂，且成本较高。随着工程项目对混凝土的质量要求越来越高，对混凝土的外观也提出了更高的要求，而模板上喷涂或涂刷的脱模剂的质量是影响混凝土表面质量的关键。

模板漆，又名清水混凝土脱模剂，是由树脂为主要成膜物质再加上溶剂组成的涂料。模板漆涂在模板表面，干燥后形成光滑薄膜，从而达到脱模的效果。模板漆适用于涂刷在钢模板上，涂膜坚硬，光亮，防腐防锈，涂刷一次能脱模3～5次，浇筑出来的混凝土呈仿大理石状，平整光滑，手感细腻，有光泽，与混凝土颜色一致，达到清水混凝土效果。这是目前其他众多脱模剂无法达到的，特别适用于对混凝土外观要求严格的工程，被广泛应用于桥梁下部、箱梁预制、小型预制件等，是高品质路桥工程必选的脱模剂。模板漆作为一种新型的混凝土脱模剂，已经逐渐得到人们的认可和应用。

目前，绝大多数模板漆中含有芳烃类溶剂，气味刺鼻，对人体有毒有害；且大多数模板漆具有低的闪点，属于危险化学品，因此，在其运输、维护、储存和使用过程中，必须严格实行遵守危险化学品的有关法规，使模板漆的应用受到限制；另外，现有技术中的大部分的模板漆为双组份模板漆，使用时需要将两组分混合均匀才能涂在模板上，且还存在耐磨性能差、耐热碱性能差和储存期短等缺点。

因此，研发新型的模板漆，以克服现有技术中的上述技术缺陷十分必要。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种环保型模板漆，第二个目的提供一种环保型模板漆的制备方法，以至少克服现有技术中存在的上述缺陷之一。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保型模板漆，包括如下重量份的组分：

多异氰酸酯化合物20～40重量份；

多羟基化合物10～30重量份；

环保溶剂40～60重量份；

催化剂0.05～0.5重量份；

稳定剂0.01～0.2重量份；

除水剂1～5重量份；

所述的多异氰酸酯化合物选自聚合MDI、液化MDI、二苯基甲烷二异氰酸酯(缩写为MDI)和氢化二苯基甲烷二异氰酸酯(缩写为H₁₂MDI)中的一种或几种；

所述环保溶剂为不含任何活性氢原子的溶剂，选自多元醇的醚类溶剂、多元醇的酯类溶剂和多元醇的醚-酯类溶剂中的一种或几种。

所述聚合MDI为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯的具体成分根据其异构体含量的不同而在一定范围内变化。

所述液化MDI为碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯，所述碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯的具体成分根据其异构体含量的不同而在一定范围内变化。

所述环保型模板漆的固含量为40～60％，通常为50％左右，例如43.85％～50％。所述固含量指的是多异氰酸酯化合物与多羟基化合物的质量百分含量之和。

优选地，所述环保型模板漆中，所述环保溶剂含量可在一定范围内变化，优选为45～55重量份。

根据本发明，所述多羟基化合物选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、苯乙烯-丙烯醇共聚树脂、环氧树脂和蓖麻油中的一种或几种。

优选地，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯-乙烯二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或几种；

所述聚酯多元醇选自聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇和聚己二酸二乙二醇酯二醇中的一种或几种；

所述苯乙烯-丙烯醇共聚树脂选自美国LYONDELL公司提供的SAA-100、SAA-101和SAA-103中的一种或几种。采用性质类似的SAA-101和SAA-103替换SAA-100，也能够实现本发明的目的。

所述环氧树脂选自E-03、E-06、E-12、E-20、E-42、E-44和E-51中的一种或几种。

采用性质类似的E-06、E-12、E-20、E-42、E-44和E-51替换E-03，也能够实现本发明的目的。

优选地，所述多羟基化合物为聚醚多元醇。

根据本发明，所述多元醇的醚类溶剂包括乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、双丙甘醇二甲基醚和双丙甘醇二乙基醚；

所述多元醇的酯类溶剂包括乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丁二醇二乙酸酯、二甘醇二乙酸酯和双丙甘醇二乙酸酯；

所述多元醇的醚-酯类溶剂包括乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯和双丙甘醇甲基醚乙酸酯。

优选地，所述环保溶剂为多元醇的醚类溶剂。

根据本发明，所述的催化剂选自双(吗啉基乙基)醚、双(2,6-二甲基-吗啉基乙基)醚、双(3,5-二甲基-吗啉基乙基)醚、二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的一种或几种。

根据本发明，所述的稳定剂选自磷酸和苯甲酰氯中的一种或两种。

根据本发明，所述除水剂选自对甲基苯磺酰异氰酸酯、原甲酸甲苯磺酰基三乙酯和噁唑烷中的一种或几种。

上述环保型模板漆的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在室温下，向反应釜中加入配方量的环保溶剂；

(2)、在搅拌条件下，向反应釜中依次加入配方量的多异氰酸酯化合物、多羟基化合物、催化剂和稳定剂，搅拌均匀后，逐渐升高温度至85±5℃，并保持在该温度下反应4±1小时，然后降温；

(3)、降温至40℃以下，加入配方量的除水剂，搅拌均匀，过滤，包装，即得到环保型模板漆。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

1、本发明的环保型模板漆，多异氰酸酯化合物、多羟基化合物与无毒无污染的低气味高闪点环保溶剂完美结合，制备得到环保型模板漆的闪点高于61℃，是一款非危化品模板漆，可按常规化学品储存和运输，且不含芳烃类溶剂，解决了产品中溶剂影响健康和破坏环境的技术问题。

2、本发明的环保型模板漆具有极好的储存稳定性，通过30天的热存储稳定性实验，常温储存期可以超过1年。

3、本发明的环保型模板漆为单组份包装，无需在施工现场混合配制，可刷涂和喷涂，施工一道即可，因此施工简单方便，同时常温下2小时之内即可固化，16小时便可使用。

4、本发明的环保型模板漆可以保护模板，延长模板的使用寿命。环保型模板漆固化后形成一层坚硬的耐磨涂层，在模板和混凝土之间起隔离作用，因此能够有效地保护模板免受混凝土砂石料的磨损和水泥水化物的腐蚀，从而延长模板的使用寿命。同时，该漆具有优异的防腐、防锈性能，可确保模板置于室外或阴雨天而不生锈。

5、有利于提高混凝土的外观质量，尽显混凝土“本色”，达到“清水混凝土”效果，使得成型的混凝土呈现仿大理石状，平整光滑，颜色一致，手感细腻，有光泽，无污染，使混凝土制品外观质量上档次，是创优质工程的首选材料。

6、本发明的环保型模板漆制备的模板，漆膜表面光洁度好，自然形成瓷釉，易于脱膜和清理，提高工效。漆膜耐磨，附着力好，可多次重复使用。模板漆与钢材的粘接强度高，耐磨性好，并具有良好的耐热碱性，也适用于蒸养环境。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

下列实施例中，所用的原料均为市售。

实施例1-8制备环保型模板漆A1～A8

环保型模板漆配方如表1所示。

表1 环保型模板漆配方

环保型模板漆的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在室温下，向反应釜中加入配方量的环保溶剂；

(2)、在搅拌条件下，向反应釜中依次加入配方量的多异氰酸酯化合物、多羟基化合物、催化剂和稳定剂，搅拌均匀后，逐渐升高温度至85±5℃，并保持在该温度下反应4±1小时，然后降温；

(3)、降温至40℃以下，加入配方量的除水剂，搅拌均匀，过滤，待泡沫消除后，包装，即得到环保型模板漆。

对比例1

以市售的国内某知名品牌的单组份模板漆为对比，计为A9。

实施例9-17环保型模板漆A1～A8及对比例1的模板漆性能检测

检测环保型模板漆A1-A8及对比例1的模板漆A9的固含量，热储稳定性和闭口闪点，结果如表2所示。

表2 环保型模板漆A1-A8及对比例1的模板漆A9的性能比较

由表2中数据可知，实施例1-8制备得到的环保型模板漆A1～A8，50℃条件下存储30天，通过热稳定性试验，根据行业经验，相当于可在常温下存储超过1年。而对比例1的模板漆仅能够存储15天。可见，本发明的环保型模板漆具有优异的热稳定性，存储时间长。

同时，对比例1的模板漆的闪点为48℃，而实施例1-8制备得到的环保型模板漆的闪点均大于等于62℃，显著高于对比例1的模板漆的闪点。本发明的环保型模板漆是一款非危化品模板漆，可按常规化学品储存和运输，且不含芳烃类溶剂，解决了产品中溶剂影响健康和破坏环境的技术问题。

将实施例1-8的环保型模板漆A1～A8及对比例1的模板漆A9分别刷涂于样板上，干燥并养护，然后对上述模板漆进行性能检测，结果如表3所示。

表3 模板漆的性能测试结果

由表3中数据可知，实施例1-8制备得到的模板漆，其在25℃条件下的表干时间不大于2小时，实干时间远小于24小时，最短8小时即可实干。因此本发明的环保型模板漆的干燥速度快。

同时，本发明的环保型模板漆的耐磨性好；耐饱和氢氧化钙溶液(80℃)大于等于120小时，甚至可达200小时，不起泡，不脱落；耐3％NaCl大于都等于720小时，不生锈。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种环保型模板漆，其特征在于，包括如下重量份的组分：

多异氰酸酯化合物20～40重量份；

多羟基化合物10～30重量份；

环保溶剂40～60重量份；

催化剂0.05～0.5重量份；

稳定剂0.01～0.2重量份；

除水剂1～5重量份；

所述的多异氰酸酯化合物选自聚合MDI、液化MDI、MDI和H₁₂MDI中的一种或几种；所述环保溶剂为不含任何活性氢原子的溶剂，选自多元醇的醚类溶剂、多元醇的酯类溶剂和多元醇的醚-酯类溶剂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的环保型模板漆，其特征在于，所述多羟基化合物选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、苯乙烯-丙烯醇共聚树脂、环氧树脂和蓖麻油中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的环保型模板漆，其特征在于，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯-乙烯二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或几种；

所述聚酯多元醇选自聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇和聚己二酸二乙二醇酯二醇中的一种或几种；

所述苯乙烯-丙烯醇共聚树脂选自SAA-100、SAA-101和SAA-103中的一种或几种；

所述环氧树脂选自E-03、E-06、E-12、E-20、E-42、E-44和E-51中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的环保型模板漆，其特征在于，所述多羟基化合物为聚醚多元醇。

5.根据权利要求1所述的环保型模板漆，其特征在于，所述多元醇的醚类溶剂包括乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、双丙甘醇二甲基醚和双丙甘醇二乙基醚；

所述多元醇的酯类溶剂包括乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丁二醇二乙酸酯、二甘醇二乙酸酯和双丙甘醇二乙酸酯；

所述多元醇的醚-酯类溶剂包括乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯和双丙甘醇甲基醚乙酸酯。

6.根据权利要求5所述的环保型模板漆，其特征在于，所述环保溶剂为多元醇的醚类溶剂。

7.根据权利要求1所述的环保型模板漆，其特征在于，所述的催化剂选自双(吗啉基乙基)醚、双(2,6-二甲基-吗啉基乙基)醚、双(3,5-二甲基-吗啉基乙基)醚、二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的环保型模板漆，其特征在于，所述的稳定剂选自磷酸和苯甲酰氯中的一种或两种。

9.根据权利要求1所述的环保型模板漆，其特征在于，所述除水剂选自对甲基苯磺酰异氰酸酯、原甲酸甲苯磺酰基三乙酯和噁唑烷中的一种或几种。

10.权利要求1-9中任一项所述的环保型模板漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、在室温下，向反应釜中加入配方量的环保溶剂；

(2)、在搅拌条件下，向反应釜中依次加入配方量的多异氰酸酯化合物、多羟基化合物、催化剂和稳定剂，搅拌均匀后，逐渐升高温度至85±5℃，并保持在该温度下反应4±1小时，然后降温；

(3)、降温至40℃以下，加入配方量的除水剂，搅拌均匀，过滤，包装，即得到环保型模板漆。