CN116970333A - 一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物、涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物、涂料及其制备方法，所述涂料组合物是由支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚组成，所述支化聚酯多元醇的重量份为10～50份，所述三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份为50～90份，所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份。本发明主剂配方中的涂料组合物，用含环氧基团的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚代替部分支化聚酯多元醇，减少支化聚酯多元醇添加量，环氧基团在与异氰酸酯反应的过程中首先发生开环反应，开环后形成的羟基再与异氰酸酯反应，经过两步反应固化，有效延长了反应时间，从而延长凝胶时间，实现手工涂刷。
Description
技术领域
本发明涉及涂料涂装技术领域，具体涉及一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物、涂料及制备方法。
背景技术
目前工业防腐领域所用的双组分聚氨酯以溶剂型为主，溶剂占比在50%左右，固化剂在里面溶度很低，大致占总量的15%左右，反应速率较低，喷涂或手工涂刷凝胶时间均可满足施工时间要求，但是，溶剂型涂料的最大缺陷是由于含有大量的如苯、甲苯、二甲苯、丙酮、醇类、酯类等挥发性溶剂，因此，在生产和施工过程中，有机溶剂挥发造成VOC（挥发性有机化合物）大量排放，严重影响大气质量，需要配套VOC末端治理设施，投资大、运行费用高，且有机挥发物处理或排放造成资源浪费，增加碳排放。无溶剂涂料在固化成膜过程中不向大气中排放VOC，因此，无溶剂涂料成为涂装行业VOC源头预防的最有效方法。
涂料施工主要采用喷涂和手工涂刷两种施工方法，喷涂施工的优点是效率高，适合大面积施工，不足之处在于对小件或者异形件施工时浪费严重，有时涂层质量难以保证，特别是钢结构管廊、框架等需要手工涂刷才能减少涂料浪费，降低施工成本。
目前无溶剂双组分聚氨酯涂料中固化剂在其总质量中占比较高，高的可达50%（主剂与固化剂1:1配制），反应活性较高，反应剧烈，凝胶时间快则几秒内完成，所以，必须采用专用即时混合喷涂设备混合后瞬间喷出，完成涂装施工。由于手工涂刷，需要预先进行双组份混合后，才能施工，所以双组份混合后到施工完成需要更长的作业时间，容易造成混合后的涂料来不及涂刷就在混合桶中发生凝胶固化，因此现有无溶剂双组份聚氨酯涂料根本无法实现手工涂刷施工。
发明内容
为了解决现有的无溶剂双组份聚氨酯涂料固化反应快，无法手工涂刷施工的难题，本发明提供了一种适用于手工涂刷的无溶剂双组份聚氨酯涂料组合物及涂料，通过理论分析和大量实验探索，延缓双组份混合后的凝胶固化反应时间，可以实现手工涂刷施工。双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料用于石油化工、港口码头、军工航天、市政交通、电力等钢铁基材。
本发明采用以下技术方案：
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，所述涂料组合物是由支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚组成，所述支化聚酯多元醇的重量份为10～50份，所述三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份为50～90份，所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份。
进一步地，所述支化聚酯多元醇的重量份为30～50份，所述三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份为50～70份。
进一步地，所述支化聚酯多元醇的羟值为70～310 mgKOH/g；更优选的，支化聚酯多元醇的羟值为282～310 mgKOH/g。
上述一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物制成的涂料，所述涂料由主剂和固化剂制备而成；所述主剂为涂料组合物加上颜填料和助剂制成；所述主剂中的涂料组合物和固化剂的重量比为100：50～100；所述助剂为无溶剂流平剂、紫外线吸收剂、抗水解剂和除水剂，或者助剂为无溶剂流平剂、紫外线吸收剂、抗水解剂、除水剂和分散剂。
其中颜填料和助剂的添加采用涂料领域常用的颜填料和助剂即可，有些是聚氨酯涂料必须添加的如除水剂等。至于加入助剂种类，如流平剂、紫外线吸收剂、抗水解剂、除水剂、分散剂等，以及颜填料种类，在制备涂料时，根据需要加入并调整即可。
进一步地，所述涂料组合物重量占主剂总重量的70～82%。
进一步地，所述主剂中的涂料组合物和固化剂的重量比为100：62.8～69.1。
进一步地，所述主剂由以下重量份的原料制成：
支化聚酯多元醇 10～50份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 50～90份；
无溶剂流平剂 0.4～0.9份；
紫外线吸收剂 0.5～3.0份；
抗水解剂 0.5～2份；
除水剂 1～5份；
颜填料 20～30份；
所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份；
或者
所述主剂由以下重量份的原料制成：
支化聚酯多元醇 10～50份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 50～90份；
无溶剂流平剂 0.4～0.9份；
紫外线吸收剂 0.5～3.0份；
抗水解剂 0.5～2份；
除水剂 1～5份；
分散剂 0.2～0.3份；
颜填料 20～30份；
所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份。
进一步地，所述固化剂为异氰酸酯。异氰酸酯为聚合MDI、改性MDI或六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。
进一步地，所述无溶剂流平剂为2-环己基环己酮、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇200中的一种或几种；
所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂，如Tinuvin328、UV-531；
所述抗水解剂为碳化二亚胺；
所述除水剂为微粉分子筛除水剂，如微粉分子筛JLH-03-B；
所述颜填料钛白粉、氧化铁红、铬黄、氧化铁黄、氧化铁黑、钼铬红中的一种或几种。
所述分散剂为KEPERDISP-612R-50、HY-P104S、Tech-6320中的一种或几种。
上述一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物制成的涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、颜填料按重量配比搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到混合料；
步骤2：将助剂与混合料充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照重量配比搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
进一步地，步骤1、步骤2和步骤3所述搅拌转速为1500～3000r/min，时间为20～40min。
进一步地，步骤1研磨后得到颗粒粒度≤25μm的混合料。
现有的无溶剂双组分聚氨酯涂料可以实现喷涂施工，但是实现不了手工涂刷，其主要原因是：支化聚酯多元醇树脂结构中的羟基含量高，固化反应时，与异氰酸酯快速反应固化，在涂刷前双组份混合工序时，就会短时间发生固化反应，来不及手工涂刷就产生凝胶，因此要求快速施工。如用于手工涂刷难以做到在极短时间快速完成施工。
因此，要解决手工涂刷的问题，必须打破原有配方设计，通过新的配方设计，在保证施工质量的同时，延长凝胶时间，来保证手工涂刷施工所需时间，凝胶时间能延长至40分钟至60分钟即能满足手工涂刷时间的基本要求，如凝胶时间太长则表干时间就会太长，不利于正常施工，也不符合无溶剂涂料HG/T5177-2017标准中的有关指标要求。
因此，本发明的主剂配方中，减少支化聚酯多元醇添加量，用三羟甲基丙烷三缩水甘油醚代替部分或大部分支化聚酯多元醇。由于三羟甲基丙烷三缩水甘油醚分子结构中不含羟基，而是环氧基团。当异氰酸酯与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚混合后，首先异氰酸酯中的-N=C=O攻击环氧环发生开环反应，开环后形成新羟基与异氰酸酯发生加成缩聚形成岛状噁唑烷酮网络结构聚氨酯聚合物。经过两步反应固化，有效延长了反应时间，从而延长凝胶时间，实现手工涂刷。具有岛状噁唑烷酮网络结构的成膜物质赋予漆膜优良的耐磨、耐冲击、耐蚀性、耐老化性。同时对金属基材有优良的附着力，完全满足无溶剂涂料的各种性能指标。（通过加入三羟甲基丙烷三缩水甘油醚替代部分支化聚酯多元醇延缓固化反应时间的机理是：当全部使用支化聚酯多元醇时，体系内羟基数量和浓度较高，而异氰酸酯与羟基的反应是经典的快速反应，当异氰酸酯中的-N=C=O键遇到大量羟基时，所有羟基与异氰酸酯中的-N=C=O键都要同时发生反应，因此反应速度极快，造成固化时间短。当三羟甲基丙烷三缩水甘油醚代替部分支化聚酯多元醇时，相当于把部分羟基隐藏起来，减少了混合初期体系中的羟基，从而降低了反应速度，而当环氧键开环时又逐渐形成新的羟基继续参与反应，这样就形成一个开环-形成羟基-加成缩聚反应一个逐渐反应进程，使反应时间延缓。既保证了聚氨酯聚合物的成膜性能，又延缓了固化反应时间，从而适合手工涂刷施工）。本发明主要是三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的加入，提供了环氧基团。在固化剂异氰酸酯的作用下环氧键开环，同时又逐渐形成新的羟基继续参与反应，这样就形成一个开环-形成羟基-加成缩聚反应一个逐渐反应进程，使反应时间延缓。聚氨酯生成的基本原理是异氰酸酯的-NCO基团与羟基反应生成聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯），这里的支化聚酯多元醇主要负责提供羟基。异氰酸酯的-NCO基团与羟基反应形成网状结构，短时间内提供的羟基越多反应越激烈，凝胶时间越短。异氰酸酯与含羟基化合物的反应是聚氨酯合成中最常见的反应。反应式如下：
RNCO+R＇—OH→RNHCOOR＇
氨基甲酸酯
异氰酸酯与环氧基团的反应式如下：
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 异氰酸酯 岛状三羟基缩水甘油醚噁唑烷酮
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明的主剂配方中，减少支化聚酯多元醇添加量，用三羟甲基丙烷三缩水甘油醚代替部分支化聚酯多元醇，由于三羟甲基丙烷三缩水甘油醚分子结构中不直接含羟基，而是环氧基团，环氧基团在与异氰酸酯反应的过程中形成具有岛状噁唑烷酮网络结构，首先发生开环反应，开环后形成的羟基再与异氰酸酯反应，经过两步反应固化，有效延长了反应时间，从而延长凝胶时间，实现手工涂刷。具有岛状噁唑烷酮网络结构的成膜物质赋予漆膜优良的耐磨、耐冲击、耐蚀性、耐老化性。同时对金属基材有优良的附着力，完全满足无溶剂涂料的各种性能指标。解决了现有无溶剂双组分聚氨酯涂料的无法手工涂刷的难题。
本发明的无溶剂双组分涂料固含量不低于99%，几乎不含挥发性有机物，主剂和固化剂的闭杯闪点分别为171℃和199℃，所以从源头上解决涂装行业VOC处理的瓶颈和施工安全性问题。本发明的实施对于减少碳排放，节约资源具有重要意义。
实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明实施例中采用的支化聚酯多元醇为现有技术，如申请号为202310562417.6，专利名称为一种聚酯多元醇及其制备方法和应用中制备成的聚酯多元醇。
实施例1-1
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，所述涂料组合物为50重量份的支化聚酯多元醇和50重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
实施例1-2
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，所述涂料组合物为40重量份的支化聚酯多元醇和60重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
实施例1-3
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，所述涂料组合物为30重量份的支化聚酯多元醇和70重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
实施例1-4
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，所述涂料组合物为20重量份的支化聚酯多元醇和80重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
实施例1-5
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，所述涂料组合物为10重量份的支化聚酯多元醇和90重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
实施例2-1
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料，所述涂料由以下重量份的主剂和固化剂制备而成；
所述主剂采用实施例1-1的涂料组合物加上颜填料和助剂制成，是由以下重量份的原料组成：
支化聚酯多元醇 50份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 50份；
2-环己基环己酮 0.45份；
Tinuvin328紫外线吸收剂 0.75份；
碳化二亚胺 2份；
微粉分子筛JLH-03-B 2份；
氧化铁黄 20份；
所述支化聚酯多元醇的羟值为288 mg KOH/g；
所述固化剂为聚合MDI，固化剂为64.1份。
上述双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和颜填料，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到颗粒粒度≤25μm的混合料；
步骤2：将助剂与混合料在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照上述重量配比，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
按以上比例制备的双组份涂料，进行在钢结构立柱手工涂刷施工，涂层性能指标如下：表干时间30min，实干时间4h，涂层厚度101μm，附着力7.2MPa抗冲击性82cm，耐盐水性150天未发生变化，涂层性能满足要求，涂刷时环境温度25℃，施工25min结束，混合桶中的双组份混合涂料有发生轻微凝胶现象，尚可涂刷。
实施例2-2
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料，所述涂料是由以下重量份的主剂和固化剂制备而成；
所述主剂采用实施例1-2的涂料组合物加上颜填料和助剂制成，是以下重量份的原料组成：
支化聚酯多元醇 40份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 60份；
聚二甲基硅氧烷 0.60份；
Tinuvin328紫外线吸收剂 0.75份；
碳化二亚胺 1.5份；
微粉分子筛JLH-03-B 2份；
氧化铁红 20份。
所述支化聚酯多元醇的羟值为282 mg KOH/g；
所述固化剂为聚合MDI，固化剂为62.8份。
上述双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和颜填料，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到颗粒粒度≤25μm的混合料；
步骤2：将助剂与混合料在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照上述重量配比，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
按以上比例制备的双组份涂料，进行在钢结构立柱手工涂刷施工，涂层性能指标如下：表干时间30min，实干时间4h，涂层厚度110μm，附着力7.0MPa抗冲击性68cm，耐盐水性150天未发生变化，涂层性能满足要求，涂刷时环境温度26℃，施工30min，混合桶中的双组份混合涂料有发生轻微凝胶现象，尚可涂刷，按以上比例制备的双组份涂料的质量检验检测报告如下（下表中的JF-3无溶剂钢结构防腐涂料即是指本申请的实施例2-2制备所得）：
实施例2-3
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料，所述涂料是由以下重量份的主剂和固化剂制备而成；
所述主剂采用实施例1-3的涂料组合物加上颜填料和助剂制成，所述主剂由以下重量份的原料组成：
支化聚酯多元醇 30份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 70份；
聚乙二醇200 0.90份；
Tinuvin328紫外线吸收剂 0.75份；
碳化二亚胺 1.5份；
微粉分子筛JLH-03-B 2份；
氧化铁红 25份。
所述支化聚酯多元醇的羟值为282 mg KOH/g；
所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体，所述固化剂为62.8份。
上述双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和颜填料，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到颗粒粒度≤25μm的混合料；
步骤2：将助剂与混合料在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照上述重量配比，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
按以上比例制备的双组份涂料，进行在钢结构立柱手工涂刷施工，涂层性能指标如下：表干时间40min，实干时间4h，涂层厚度109μm，附着力7.0MPa，抗冲击性62cm，耐盐水性150天未发生变化，涂层性能满足要求，涂刷时环境温度26.8℃，施工40min，混合桶中的双组份混合涂料有发生轻微凝胶现象，但尚可涂刷。
实施例2-4
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料，所述涂料是由以下重量份的主剂和固化剂制备而成；
所述主剂采用实施例1-4的涂料组合物加上颜填料和助剂制成，所述主剂由以下重量份的原料组成：
支化聚酯多元醇 20份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 80份；
2-环己基环己酮 0.8份；
UV-531紫外线吸收剂 0.5份；
碳化二亚胺 1.5份；
微粉分子筛JLH-03-B 3份；
金红石型钛白粉 30份；
KEPERDISP-612R-50分散剂 0.2份；
所述支化聚酯多元醇的羟值为290mg KOH/g；
所述固化剂为聚合MDI，固化剂为64.7份。
上述双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和颜填料，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到颗粒粒度≤25μm的混合料；
步骤2：将助剂与混合料在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照上述重量配比，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
按以上比例制备的双组份涂料，进行在钢结构立柱手工涂刷施工，涂层性能指标如下：表干时间45min，实干时间4h，涂层厚度99μm，附着力7.0MPa抗冲击性61cm，耐盐水性150天未发生变化，涂层性能满足要求，涂刷时环境温度27℃，可涂刷50min。
实施例2-5
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料，所述涂料是由以下重量份的主剂和固化剂制备而成；
所述主剂采用实施例1-5的涂料组合物加上颜填料和助剂制成，所述主剂由以下重量份的原料组成：
支化聚酯多元醇 10份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 90份；
2-环己基环己酮 0.9份；
Tinuvin328紫外线吸收剂 1.5份；
碳化二亚胺 0.5份；
微粉分子筛JLH-03-B 1份；
金红石型钛白粉 25份；
HY-P104S分散剂 0.3份；
所述支化聚酯多元醇的羟值为310 mg KOH/g；
所述固化剂为聚合MDI，固化剂为69.1份。
上述双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和颜填料，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到颗粒粒度≤25μm的混合料；
步骤2：将助剂与混合料在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照上述重量配比，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
按以上比例制备的双组份涂料，进行在钢结构立柱手工涂刷施工，涂层性能指标如下：表干时间90min，实干时间4h，涂层厚度99μm，附着力7.0MPa，抗冲击性61cm，耐盐水性150天未发生变化，涂层性能满足要求，涂刷时环境温度为27.5℃，可涂刷60min。
本申请还对上述实施例进行了施工现场VOC在线监测，涂刷施工后，VOC数据未发生变化，说明本发明涂料不产生VOC。
对比实施例2-1
一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料，所述涂料由重量比为100：65的主剂和固化剂制备而成；
所述主剂采用支化聚酯多元醇加上颜填料和助剂制成，以下重量份的原料组成：
支化聚酯多元醇 100份；
2-环己基环己酮 0.45份；
Tinuvin328紫外线吸收剂 0.75份；
碳化二亚胺 2份；
微粉分子筛JLH-03-B 2份；
氧化铁黄 20份。
所述支化聚酯多元醇的羟值为288 mg KOH/g；
所述固化剂为聚合MDI，固化剂为64.1份。
上述双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇和颜填料，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到颗粒粒度≤25μm的混合料；
步骤2：将助剂与混合料在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照上述重量配比，在搅拌转速为1500r/min、搅拌时间30min的条件下，搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
按以上比例制备的双组份涂料，进行在钢结构立柱手工涂刷施工，涂层性能指标如下：表干时间20min，实干时间4h，涂层厚度99μm，附着力7.0MPa抗冲击性61cm，耐盐水性150天未发生变化，涂层性能满足要求，但是，涂刷时环境温度25℃，施工5min时，混合桶中的双组份混合涂料发生严重的凝胶现象，无法继续涂刷。说明未添加三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的双组份涂料混合后凝胶固化速度快，当双组份混合后，由于手工涂刷速度较慢，混合好的双组份涂料没有使用完就固化了，不适合手工涂刷。
从实施例和对比例实验结果可以看出：涂料配方中用部分三羟甲基丙烷三缩水甘油醚代替支化聚酯多元醇。三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与固化剂异氰酸酯固化反应需要开环和酯化两步反应，有效降低了反应速度，固化反应时间得到合理控制，从而能够满足手工涂刷施工的需要。而未添加三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的双组份涂料。由于支化聚酯多元醇的羟基含量高，与固化剂异氰酸酯固化反应瞬间反应，无法适应手工涂刷的需要。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，因为该反应对温度还是有一定敏感性的，根据施工时的环境温度按照此原理和要求的凝胶时间对二者的比例关系可灵活调整以上事例仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理及工艺条件所做的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (10)
1.一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物是由支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚组成，所述支化聚酯多元醇的重量份为10～50份，所述三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份为50～90份，所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份。
2.根据权利要求1所述的一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，其特征在于，所述支化聚酯多元醇的重量份为30～50份，所述三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份为50～70份。
3.根据权利要求1或2所述的一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物，其特征在于，所述支化聚酯多元醇的羟值为70～310 mgKOH/g。
4.根据权利要求1或2任一项所述的一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物制成的涂料，其特征在于，
所述涂料由主剂和固化剂制备而成；
所述主剂为涂料组合物加上颜填料和助剂制成；所述主剂中的涂料组合物和固化剂的重量比为100：50～100；
所述助剂为无溶剂流平剂、紫外线吸收剂、抗水解剂和除水剂，或者助剂为无溶剂流平剂、紫外线吸收剂、抗水解剂、除水剂和分散剂。
5.根据权利要求4所述的一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物制成的涂料，其特征在于，所述涂料组合物重量占主剂总重量的70～82%；所述主剂中的涂料组合物和固化剂的重量比为100：62.8～69.1。
6.根据权利要求4所述的一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物制成的涂料，其特征在于，
所述主剂由以下重量份的原料制成：
支化聚酯多元醇 10～50份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 50～90份；
无溶剂流平剂 0.4～0.9份；
紫外线吸收剂 0.5～3.0份；
抗水解剂 0.5～2份；
除水剂 1～5份；
颜填料 20～30份；
所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份；
或者
所述主剂由以下重量份的原料制成：
支化聚酯多元醇 10～50份；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 50～90份；
无溶剂流平剂 0.4～0.9份；
紫外线吸收剂 0.5～3.0份；
抗水解剂 0.5～2份；
除水剂 1～5份；
分散剂 0.2～0.3份；
颜填料 20～30份；
所述支化聚酯多元醇和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的重量份之和等于100份。
7.根据权利要求4所述的一种双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料组合物制成的涂料，其特征在于，
所述固化剂为异氰酸酯；
所述无溶剂流平剂为2-环己基环己酮、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇200中的一种或几种；
所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂；
所述抗水解剂为碳化二亚胺；
所述除水剂为微粉分子筛除水剂；
所述分散剂为KEPERDISP-612R-50、HY-P104S、Tech-6320中的一种或几种；
所述颜填料钛白粉、氧化铁红、铬黄、氧化铁黄、氧化铁黑、钼铬红中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将支化聚酯多元醇、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、颜填料按重量配比搅拌混合，混合均匀后，然后研磨，得到混合料；
步骤2：将助剂与混合料充分搅拌混合分散，得到主剂；
步骤3：将主剂和固化剂按照重量配比搅拌混合，即双组分无溶剂聚氨酯手工涂刷涂料。
9.根据权利要求8所述的涂料的制备方法，其特征在于，步骤1、步骤2和步骤3所述搅拌转速为1500～3000r/min，时间为20～40min。
10.根据权利要求9所述的涂料的制备方法，其特征在于，步骤1研磨后得到颗粒粒度≤25μm的混合料。
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Non-Patent Citations (1)
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| 刘益军: "双组分水性PU的交联剂", 橡胶工业, no. 11, pages 692 - 696 * |
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