CN113234205B - 一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料及其生产工艺，包括如下质量份数组分：甲苯二异氰酸酯590‑610份、乙酸丁酯530‑550份、脂肪酸树脂90‑110份、聚酯多元醇140‑160份、抗氧剂4‑5份、三羟甲基丙烷95‑105份、聚醚多元醇390‑410份、二甘醇40‑50份、正丁醇8‑12份、有机硅型流平剂4‑5份、高分子型流平剂2.5‑3.5份、高分子型消泡剂0.8‑1.2份。本发明的聚氨酯潮湿固化剂高分子材料，喷涂后眼镜架不用进行保温烘烤，只需要保持房间潮湿湿润，即可实现固化效果，能够提升喷涂膜层的硬度、光泽度、亮度、流平度和附着力，提高了产品性能，增强了市场竞争力。

Description

一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及眼镜框架涂装领域，具体涉及一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料及其生产工艺。
背景技术
聚氨酯潮湿固化剂(眼镜金油)是潮湿固化剂的一种，是在眼镜架上喷涂的附着物，可以喷涂成各种颜色。随着时间发展，欧洲、美洲、东南亚等地以及国人对眼镜的环保要求和质量性能要求逐年提升，对传统眼镜架的涂装工艺有了很大的挑战。
传统的涂料及生产工艺在喷涂后不但需要在不低于65-75℃下烘烤七八小时以上，而且在硬度和附着力上也存在着一定的缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料及其生产工艺，喷涂后眼镜架不用进行保温烘烤，只需要保持房间潮湿湿润，即可实现固化效果，能够提升喷涂膜层的硬度和附着力，提高了产品性能，增强了市场竞争力。
本发明通过下述技术方案实现：
一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料，包括如下质量份数组分：甲苯二异氰酸酯590-610份、乙酸丁酯530-550份、脂肪酸树脂90-110份、聚酯多元醇140-160份、抗氧剂4-5份、三羟甲基丙烷95-105份、聚醚多元醇390-410份、二甘醇40-50份、正丁醇8-12份、有机硅型流平剂4-5份、高分子型流平剂2.5-3.5份、高分子型消泡剂0.8-1.2份。
优选的，聚氨酯潮湿固化剂高分子材料包括如下质量份数组分：甲苯二异氰酸酯600份、乙酸丁酯540份、脂肪酸树脂100份、聚酯多元醇150份、抗氧剂4.5份、三羟甲基丙烷100份、聚醚多元醇400份、二甘醇45份、正丁醇10份、有机硅型流平剂4.5份、高分子型流平剂3份、高分子型消泡剂1份。
一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的生产工艺，包括如下步骤：1)投入原料：按：6:4.5:1:1.5比例加入甲苯二异氰酸酯、乙酸丁酯、脂肪酸树脂、聚酯多元醇，搅拌，升温至65-67℃，保温2h，然后加入抗氧剂；2)降温并控制温度保持在53-55℃，加入三羟甲基丙烷总量的二分之一，二十分钟后再加入剩余二分之一量的三羟甲基丙烷，在25min内将温度升至63-65℃，保温反应2h；3)保持63-65℃，加入聚醚多元醇总量的二分之一，保温反应30min后再加入剩余二分之一量的聚醚多元醇继续反应1.5h，在每次加料聚醚多元醇的同时，加入乙酸丁酯，；4)降温并控制温度保持在53-57℃，加入二甘醇，同时加入乙酸丁酯，保温反应1h；5)降温至51-53℃，加入正丁醇，控温反应30min，取样监测粘度，当粘度在750-900mpas/25℃时，加入催化剂，继续保温反应；6)继续监测粘度，当粘度在900-1100mpas/25℃时加入微量磷酸，搅拌15min，加入有机硅型流平剂、高分子型流平剂、高分子型消泡剂，继续搅拌，降温得到眼镜金油成品。
传统的眼睛金油配方通常采用：甲苯二异氰酸酯、乙酸丁酯、聚酯多元醇，抗氧剂、三羟甲基丙烷、聚醚多元醇、二甘醇、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、磷酸、有机硅型流平剂、高分子型流平剂、高分子型消泡剂；其中，二甲苯具有较强的毒性，存在着致癌风险，对生产操作人员和产品使用人员人身伤害较大，不环保；同时存在反应不够充分，有毒物质游离TDI(甲苯二异氰酸酯)含量较高的问题，对接触人员伤害较大。
本发明的配方，去除了二甲苯这种具有毒性的组分，通过增加乙酸丁酯的用量来完全取代二甲苯的去除量，因为乙酸丁酯的急性毒性较小，毒性远远低于二甲苯，仅对眼鼻有激性，且没有致癌性，能够极大地降低对人身的伤害，提高了环保性能；同时本发明的配方在现有配方的基础上增加了脂肪酸树脂、正丁醇，同时增加乙酸正丁酯用量取代了丙二醇甲醚醋酸酯，并调整了聚酯、三羟甲基丙烷和聚醚、二甘醇的加入量，大大提高了产品硬度、光泽、亮度、流平度等各项指标，使其综合性能达到最优。
而本发明的生产工艺，根据物料的反应活性，对反应的加料顺序进行了调整，将较难反应的树脂、聚酯多元醇、三羟甲基丙烷放在前期进行高固含、高温反应，能够使反应更完全更充分，有效降低体系游离TDI，使得本发明工艺生产的产品具有高固含、低粘度的性能，提升了产品的潮固化性能，也降低了生产台时，有效的降低了能源消耗。
步骤3)和步骤4)中乙酸丁酯的加料量为步骤1)中首次加入乙酸丁酯量的十五分之一。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种眼镜金油及其生产工艺，制得的固化剂在喷涂后眼镜架不用进行保温烘烤，只保持房间潮湿湿润，即可实现固化效果；
2、本发明一种眼镜金油及其生产工艺，能够提升喷涂膜层的硬度、光泽度、亮度、流平度和附着力，提高了产品性能，增强了市场竞争力；
3、本发明一种眼镜金油及其生产工艺，可以直接喷涂不再需要使用主剂，在减少原料的前提下硬度和附着力依然能够达到标准，降低了喷涂成本。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的生产工艺包括如下步骤：1)投入原料：按：6:4.5:1:1.5比例加入甲苯二异氰酸酯、乙酸丁酯、脂肪酸树脂、聚酯多元醇，搅拌，升温至66℃，保温2h，然后加入抗氧剂；2)降温并控制温度保持在54℃，加入三羟甲基丙烷总量的二分之一，二十分钟后再加入剩余二分之一量的三羟甲基丙烷，在25min内将温度升至64℃，保温反应2h；3)保持64℃，加入聚醚多元醇总量的二分之一，保温反应30min后再加入剩余二分之一量的聚醚多元醇继续反应1.5h，在每次加料聚醚多元醇的同时，加入乙酸丁酯，；4)降温并控制温度保持在55℃，加入二甘醇，同时加入乙酸丁酯，保温反应1h；5)降温至52℃，加入正丁醇，控温反应30min，取样监测粘度，当粘度在750-900mpas/25℃时，加入催化剂，继续保温反应；6)继续监测粘度，当粘度在900-1100mpas/25℃时加入微量磷酸，搅拌15min，加入有机硅型流平剂、高分子型流平剂、高分子型消泡剂，继续搅拌，降温得到眼镜金油成品；
其中，甲苯二异氰酸酯600份、乙酸丁酯540份、脂肪酸树脂100份、聚酯多元醇150份、抗氧剂4.5份、三羟甲基丙烷100份、聚醚多元醇400份、二甘醇45份、正丁醇10份、有机硅型流平剂4.5份、高分子型流平剂3份、高分子型消泡剂1份。
实施例2
一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的生产工艺包括如下步骤：1)投入原料：按：6:4.5:1:1.5比例加入甲苯二异氰酸酯、乙酸丁酯、脂肪酸树脂、聚酯多元醇，搅拌，升温至66℃，保温2h，然后加入抗氧剂；2)降温并控制温度保持在54℃，加入三羟甲基丙烷总量的二分之一，二十分钟后再加入剩余二分之一量的三羟甲基丙烷，在25min内将温度升至64℃，保温反应2h；3)保持64℃，加入聚醚多元醇总量的二分之一，保温反应30min后再加入剩余二分之一量的聚醚多元醇继续反应1.5h，在每次加料聚醚多元醇的同时，加入乙酸丁酯，；4)降温并控制温度保持在55℃，加入二甘醇，同时加入乙酸丁酯，保温反应1h；5)降温至52℃，加入正丁醇，控温反应30min，取样监测粘度，当粘度在750-900mpas/25℃时，加入催化剂，继续保温反应；6)继续监测粘度，当粘度在900-1100mpas/25℃时加入微量磷酸，搅拌15min，加入有机硅型流平剂、高分子型流平剂、高分子型消泡剂，继续搅拌，降温得到眼镜金油成品；
其中，甲苯二异氰酸酯590份、乙酸丁酯530份、脂肪酸树脂90份、聚酯多元醇140份、抗氧剂4份、三羟甲基丙烷95份、聚醚多元醇390份、二甘醇40份、正丁醇8份、有机硅型流平剂4份、高分子型流平剂2.5份、高分子型消泡剂0.8份。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的组分如下：甲苯二异氰酸酯610份、乙酸丁酯550份、脂肪酸树脂110份、聚酯多元醇160份、抗氧剂5份、三羟甲基丙烷105份、聚醚多元醇410份、二甘醇50份、正丁醇12份、有机硅型流平剂5份、高分子型流平剂3.5份、高分子型消泡剂1.2份。
对比例
传统的眼镜金油配方如下：甲苯二异氰酸酯、乙酸丁酯、聚酯多元醇，抗氧剂、三羟甲基丙烷、聚醚多元醇、二甘醇、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、磷酸、有机硅型流平剂、高分子型流平剂、高分子型消泡剂。
表1为实施例与对比例制得潮湿固化剂喷涂形成涂覆膜的性能对比结果
Figure BDA0003117850460000041
从表1的结果中能够看出，本发明的潮湿固化剂材料，能够提升喷涂膜层的硬度和附着力，在本发明固化剂直接喷涂没有使用主剂的情况下，硬度和附着力依然达到了标准，大大降低了喷涂成本，提高了产品性能，而且本发明固化剂在喷涂后，眼镜架不用进行保温烘烤，只保持房间潮湿湿润，即可实现固化效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)投入原料：按：6:4.5:1:1.5比例加入甲苯二异氰酸酯、乙酸丁酯、脂肪酸树脂、聚酯多元醇，搅拌，升温至65-67℃，保温2h，然后加入抗氧剂；2)降温并控制温度保持在53-55℃，加入三羟甲基丙烷总量的二分之一，二十分钟后再加入剩余二分之一量的三羟甲基丙烷，在25min内将温度升至63-65℃，保温反应2h；3)保持63-65℃，加入聚醚多元醇总量的二分之一，保温反应30min后再加入剩余二分之一量的聚醚多元醇继续反应1.5h，在每次加料聚醚多元醇的同时，加入乙酸丁酯；4)降温并控制温度保持在53-57℃，加入二甘醇，同时加入乙酸丁酯，保温反应1h；5)降温至51-53℃，加入正丁醇，控温反应30min，取样监测粘度，当粘度在750-900mPa·s/25℃时，加入催化剂，继续保温反应；6)继续监测粘度，当粘度在900-1100mPa·s/25℃时加入微量磷酸，搅拌15min，加入有机硅型流平剂、高分子型流平剂、高分子型消泡剂，继续搅拌，降温得到眼镜金油成品；其中，上述组分的质量份数如下：甲苯二异氰酸酯590-610份、乙酸丁酯530-550份、脂肪酸树脂90-110份、聚酯多元醇140-160份、抗氧剂4-5份、三羟甲基丙烷95-105份、聚醚多元醇390-410份、二甘醇40-50份、正丁醇8-12份、有机硅型流平剂4-5份、高分子型流平剂2.5-3.5份、高分子型消泡剂0.8-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的生产工艺，其特征在于，上述组分的质量份数如下：甲苯二异氰酸酯600份、乙酸丁酯540份、脂肪酸树脂100份、聚酯多元醇150份、抗氧剂4.5份、三羟甲基丙烷100份、聚醚多元醇400份、二甘醇45份、正丁醇10份、有机硅型流平剂4.5份、高分子型流平剂3份、高分子型消泡剂1份。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯潮湿固化剂高分子材料的的生产工艺，其特征在于，步骤3)和步骤4)中乙酸丁酯的加料量为步骤1)中首次加入乙酸丁酯量的十五分之一。
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