一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体及其涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体及其涂料，通过运用本发明专利技术提供的双组分脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料成膜物制得的双组分脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料，不仅具有较快的干燥时间，漆膜具有良好的柔韧性，而且厚涂无泡。并且本发明专利技术选择的氨基树脂和二噁唑烷化合物均为100％固体份且具有较低的粘度，因此可以实现无溶剂或高固含的涂料配方，有利于保护环境。基于本发明专利技术提供的双组分脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料成膜物可用于制备涂料、防水材料、美缝剂及填缝剂等多种产品，应用领域广泛，极具市场应用与推广价值。

A Bicomponent Aliphatic Polyurethane Polyurea Hybrid and Its Coatings

The invention discloses a two-component aliphatic polyurethane polyurea heterozygote and its coating. The two-component aliphatic polyurethane polyurea heterozygote paint prepared by using the film forming material of the two-component aliphatic polyurethane polyurea heterozygote paint provided by the invention not only has faster drying time, good flexibility of the paint film, but also thick coating without foam. Moreover, the amino resin and dioxazolidine compound selected by the invention are both 100% solid and have low viscosity, so the solvent-free or high solid coating formulation can be realized, which is beneficial to environmental protection. The two-component aliphatic polyurethane-polyurea hybrid coating film-forming material provided by the invention can be used for preparing coatings, waterproof materials, sealants and sealants, etc., and has wide application fields and great market application and popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体及其涂料
本专利技术涉及涂料的生产
，更具体的说是涉及一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体及其涂料，具体为一种采用二噁唑烷化合物、氨基树脂和脂肪族二异氰酸酯多聚体为成膜物的脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料。
技术介绍
脂肪族聚氨酯具有优异的耐候性，是制备高性能防水材料、耐黄变瓷砖美缝剂、填缝剂的潜在技术。但防水材料、美缝剂、填缝剂一次施工都需要能够达到较高的无泡膜厚度。我们知道，聚氨酯或聚脲涂料成膜时，除了树脂中的羟基或者氨基与NCO发生化学交联反应外，涂料中的水分(主要来源于各种原料本身含有的水分以及在生产、包装、贮存和施工中混入的空气中的潮气)也会与NCO发生化学反应，并会产生CO2气体。当漆膜较薄时，CO2气体能够及时从漆膜中释放，不会影响漆膜质量，但当漆膜较厚时，CO2气体不能及时从漆膜中释放，从而造成漆膜起泡或发泡。这些由H2O与NCO反应而生成的CO2气体正是制约脂肪族聚氨酯涂料一次施工能够达到的最高无泡膜厚度的主要原因。工业界提高脂肪族聚氨酯或聚脲涂料一次施工能够达到的最高无泡膜厚度的一种方法是：选择高反应活性的羟基或氨基树脂，使得树脂与NCO的反应速度远远快于NCO与H2O的反应速度，从而避免CO2气体的产生，但毫无疑问，这种方法会缩短涂料的可使用时间，造成施工不便。另一种方法是：生产过程中抽真空以及在涂料配方中添加分子筛，尽可能的将涂料中的水分排除，从而降低涂料发泡的风险。但这种方法需要特殊的真空生产设备，且无法排除涂料施工时混入的潮气，对提高一次施工能够达到的最高无泡膜厚度的帮助有限。目前，工业界尚没有采用噁唑烷技术来提高防水材料、美缝剂、填缝剂一次施工能够达到的最高无泡膜厚度的先例。噁唑烷技术在涂料中已有应用，噁唑烷化合物通常作为潜伏固化共反应物用于单组分潮气固化聚氨酯涂料中，同时也可以用作一些双组分(或多组分)聚氨酯涂料的成膜物。例如CN98808549.6披露了一种基于噁唑烷和异氰酸酯的涂料组合物，但所列的双环噁唑烷化合物和单环噁唑啉化合物在涂料中的作用并不涉及用于提高涂料的一次施工能够达到的最高无泡膜厚度。又如CN87106219A披露了一种能够在室温或低温下固化的涂料组合物及它的生产方法，但所列的噁唑烷化合物在涂料中的作用并不涉及用于提高涂料的一次施工能够达到的最高无泡膜厚度。从工业的实际需求出发，有必要提供一种新的改进方法，在保证聚氨酯涂料具有足够的可使用时间的前提下，提高涂料的一次施工能够达到的最高无泡膜厚度。同时，我们还期望这种改进后的涂料能够保留原有的涂膜耐化学品性好等优点，并且具有更好的柔韧性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体及其涂料。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，按质量份数计，由以下原料配比制成：二噁唑烷化合物5-15份、羟基或氨基树脂10-35份和脂肪族二异氰酸酯多聚体10-30份。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种包括二噁唑烷化合物、氨基树脂和六亚甲基二异氰酸酯多聚体的双组分脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料成膜物。其中二噁唑烷化合物不仅是该涂料的主要成膜物之一，而且在该涂料体系中起到了反应型除水剂和反应性增韧剂的作用，是提高该涂料体系一次施工能够达到的最高无泡膜厚度和柔韧性的关键因素所在；羟基或氨基树脂是该涂料的主要成膜物之一，能够该涂料体系提供较快的固化成膜时间、优秀的耐候性、耐化学品性和较高的硬度，是该涂料体系能够较快固化成膜的主要原因；六亚甲基二异氰酸酯多聚体作为高品质的脂肪族聚氨酯固化剂，能够为该涂料体系提供优秀的耐候性和耐化学品性。另外，在该涂料固化成膜过程中，二噁唑烷化合物将首先与涂料中的水反应生成氨基乙醇化合物及醛类化合物。此后，氨基乙醇化合物将与六亚甲基二异氰酸酯多聚体反应生成含有氨基甲酸酯键和含有脲基甲酸酯键的聚合物。可见该涂料固化成膜后，聚合物分子中同时含有氨基甲酸酯键和脲基甲酸酯键，这也是我们将该涂料称为“脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料”的原因。优选的，一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，由以下原料配比制成：二噁唑烷化合物7-12份、羟基或氨基树脂15-31份和脂肪族二异氰酸酯多聚体15-27份。专利技术人通过创造性试验分别得到上述二噁唑烷化合物、羟基或氨基树脂和脂肪族二异氰酸酯多聚体的最佳配比，当配比超出此范围时，涂料成膜物会出现显而易见的固化不完全的现象。优选的，所述二噁唑烷化合物的结构式如下：其中，R’选自直链或支链烷基；R选自以下聚合物链一种或多种：聚醚、聚酯、聚氨基甲酸酯和/或聚丙烯酸酯链。本专利技术公开的二噁唑烷化合物在此至少能体现出两个作用：1、二噁唑烷化合物能够首先与水发生化学反应，避免了NCO与H2O反应生成CO2进而引起漆膜发泡的风险，起到了反应型化学除水剂的作用。2、二噁唑烷化合物与水反应生成的醛类化合物将作为增韧剂停留在漆膜中，改善漆膜的柔韧性，同时长链状的氨基乙醇分子链也有助于提高漆膜的柔韧性。二噁唑烷化合物在漆膜成膜过程中的化学反应可以表述如下：优选的，所述二噁唑烷化合物的氨基当量为230-400，优选330±40。优选的，所述羟基或氨基树脂为脂环化合物接枝改性脂环化合物或直链脂肪化合物的羟基或氨基树脂，优选脂环化合物接枝改性脂肪化合物的脂肪族氨基树脂；且所述脂肪族氨基树脂的氨基当量为200-400，优选277-325。优选的，所述脂肪族二异氰酸酯多聚体为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲或六亚甲基二异氰酸酯脲二酮，优选六亚甲基二异氰酸酯三聚体；且所述六亚甲基二异氰酸酯多聚体的异氰酸酯含量(以六亚甲基二异氰酸酯多聚体的重量按100wt.％计)为6-25wt.％，优选11-23.7wt.％。本专利技术的另一个目的在于提供一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料，按质量份数计，包括下列反应成分：双组分脂肪族聚氨酯聚脲杂合体35-70份、溶剂1-20份和助剂1-10份。优选的，所述助剂为颜料、填料、防沉抗流挂助剂、分子筛活化粉、润湿分散剂、流平剂、消泡剂、光稳定剂、消光剂中的几种组合。优选的，所述颜料，优选但不限于金红石型二氧化钛颜料、高着色率无定形碳黑。所述填料，优选但不限于滑石粉、硫酸钡、石英粉、碳酸钙粉、重晶石粉、硅灰石粉等；特别优选滑石粉、硫酸钡粉。所述防沉抗流挂助剂，优选但不限于气相二氧化硅防沉剂、蓖麻油衍生物、直链乙烯基化合物。所述分子筛活化粉，优选但不限于分子筛活化粉、分子筛活化粉；特别优选分子筛活化粉。所述润湿分散剂，优选但不限于含酸性基团的共聚体物溶液、含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。所述流平剂，优选但不限于聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷共聚体溶液。所述消泡剂，优选但不限于破泡聚硅氧烷溶液、不含有机硅的破泡聚合物溶液。所述光稳定剂，优选但不限于液态阻胺光稳定剂(HALS)、苯并三氮唑类紫外光吸收剂，特别优选液态阻胺光稳定剂(HALS)。所述消光剂，优选但不限于平均粒径约10μm的气相二氧化硅削光粉。上述双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体涂料在一次施工达到的最高无泡膜厚度大于1mm。优选的，上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，其特征在于，按质量份数计，由以下原料配比制成：二噁唑烷化合物5‑15份、羟基或氨基树脂10‑35份和脂肪族二异氰酸酯多聚体10‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，其特征在于，按质量份数计，由以下原料配比制成：二噁唑烷化合物5-15份、羟基或氨基树脂10-35份和脂肪族二异氰酸酯多聚体10-30份。2.根据权利要求1所述的一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，其特征在于，由以下原料配比制成：二噁唑烷化合物7-12份、羟基或氨基树脂15-31份和脂肪族二异氰酸酯多聚体15-27份。3.根据权利要求1～2任一所述的一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，其特征在于，所述二噁唑烷化合物的结构式如下：其中，R’选自直链或支链烷基；R选自以下聚合物链一种或多种：聚醚、聚酯、聚氨基甲酸酯和/或聚丙烯酸酯链。4.根据权利要求1～3所述的一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，其特征在于，所述二噁唑烷化合物的氨基当量为230-400，优选330±40。5.根据权利要求1～4所述的一种双组份脂肪族聚氨酯聚脲杂合体，其特征在于，所述羟基或氨基树脂为脂环化合物接枝改性脂环化合物或直链脂肪化合物的羟基或氨基树脂，优选脂环化合物接枝改性脂肪化合物的脂肪族氨基树脂；且所述脂肪族氨基树脂的氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，
申请(专利权)人：李岩，
类型：发明
国别省市：上海,31