双组份低VOC聚氨酯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双组份低VOC聚氨酯涂料，包括甲组分、乙组分和丙组分，所述甲组分、乙组分和丙组分的重量比为1:2‑3:0.5‑1；所述甲组分包括二异氰酸酯预聚物10‑30份、二苯基甲烷二异氰酸酯70‑90份；所述乙组分包括短油醇酸树脂50‑80份、有机溶剂5‑25份、分散剂0‑0.5份、消光粉0‑5份、蜡粉0‑1.0份、滑石粉0‑15份、防沉剂0‑3.0份、流平剂0‑0.5份、消泡剂0.1‑0.5份、催干剂0.1‑0.3份；所述丙组分为醋酸丁酯70‑90份、丙二醇甲醚醋酸酯为10‑30份。本发明专利技术使用高固体份的原料，有效的降低了溶剂的使用量，其VOC排放量在400g/L左右，特别适合在木器家具涂饰涂装中应用和推广。

Two component low VOC polyurethane coatings and their preparation methods

The invention relates to a two-component polyurethane coating with low VOC, including group A, group B and group C, the group A, group B and group C, the weight ratio of 1:2 1 3:0.5; the component a comprises 10 diisocyanate prepolymer 30, two phenyl methane two isocyanate 70 90; the second component including short oil alkyd resin 50 80 copies, 25 copies, 5 organic solvent dispersing agent 0 0.5 copies, 5 copies, 0 extinction powder wax powder 0 1 copies, 15 copies, 0 talcum powder anti settling agent 0 3, 0 leveling agent 0.5, defoaming agent 0.5, 0.1 driers 0.1 0.3; the third group is divided into 90 parts, 70 Butyl Acetate Propylene glycol ether acetate for 10 30. The invention uses high solid raw materials, effectively reduces the amount of solvent consumption, and its VOC emission is about 400g/L, which is especially suitable for application and popularization in woodwork furniture finishing.

【技术实现步骤摘要】
双组份低VOC聚氨酯涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，特别是涉及双组份低VOC聚氨酯涂料及其制备方法。
技术介绍
自从20世纪50年代德国拜耳公司合成了己二异氰酸酯和苯二异氰酸酯以来，聚氨酯(PU)涂料得到迅速的发展。由于聚氨酯涂料具有优良的硬度，附着力、耐化学品、装饰性和耐磨性能，广泛用于木器家具漆、汽车漆、防腐涂料和特种涂料。目前家具涂装的涂料，溶剂型聚氨酯涂料市场份额在80％左右。家具涂装需要的施工粘度比较低，涂料中含有较多的有机溶剂，这些溶剂最终都将挥发到大气中，造成严重污染。随着国家的环境保护要求越来越高，已经采取额外征税(VOC排放高于420g/L的涂料)，减少VOC排放量。针对日趋严格的国家环保措施，降低VOC排放是大势所趋。对涂料方面而言，目前其方法有三种：一是涂料水性化，仍然不成熟，其施工性、硬度等瓶颈尚未突破，所以仍无法完全取代油性涂料。市场量不到溶剂型木器漆百分之一；二是UV固化涂料，施工条件的限制，应用领域有一定限制，同时也有污染的问题；三是溶剂型聚氨酯涂料的自身发展，其主要方向就是降低VOC。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种低VOC聚氨酯涂料及其制备方法。一种双组份低VOC聚氨酯涂料，包括甲组分、乙组分和丙组分，所述甲组分、乙组分与丙组分的重量比为1:2-3:0.5-1；所述甲组分包括二异氰酸酯预聚物10-30份、二苯基甲烷二异氰酸酯70-90份；所述乙组分包括短油醇酸树脂50-80份、有机溶剂5-25份、分散剂0-0.5、消光粉0-5、蜡粉0-1.0、滑石粉0-15、防沉剂0-3.0、流平剂0-0.5、消泡剂0.1-0.5、催干剂0.1-0.3；所述丙组分包括醋酸丁酯70-90份、丙二醇甲醚醋酸酯10-30份。在其中一个实施例中，所述短油醇酸树脂为嘉宝莉化工集团股份有限公司生产，型号为H139-90，其固含量为90％-94％；25℃下的粘度范围为5000-9000mPa.s；酸值为6-10mgKOH/g。通过酸值的调整可控制合成醇酸树脂分子量的大小，保证合适的干燥速度。本专利技术短油醇酸树脂粘度比较低，可以降低溶剂的使用量，降低VOC。在其中一个实施例中，所述二苯基甲烷二异氰酸酯的固含量≥95％。在其中一个实施例中，所述二苯基甲烷二异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯加成物中的一种或两者的混合物。在其中一个实施例中，所述二苯基甲烷二异氰酸酯为MDI-50F。在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯预聚物为甲苯二异氰酸酯加成物、甲苯二异氰酸酯三聚体、己二酸二异氰酸酯加成或己二酸二异氰酸酯三聚体的一种或多种混合物。在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯预聚物为L75。在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯。在其中一个实施例中，所述的分散剂是BYK公司的DISPERBYK103；所述的消光粉是GRACE公司的ED30；所述的蜡粉是BYK公司蜡助剂BYK996；所述的防沉剂是DISPARLON公司聚酰胺蜡630-20；消泡剂选用BYK公司的BYK-052或者BYK141；所述的催干剂是德谦公司的T12。本专利技术的另一个目的是提供上述双组份低VOC聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：按上述配比称取各原料；甲组份制备工艺：将二异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯依次投料于密闭容积中，300-500转/分钟搅拌10-20min，得甲组分涂料；乙组分制备工艺：将短油醇酸树脂、有机溶剂、分散剂混合300-500转/分钟搅拌5-15min；加入消光粉、蜡粉、滑石粉800-1000转/分钟800-1000转/分钟搅拌20-30min；加入防沉剂、流平剂、消泡剂、催干剂中300-500转/分钟搅拌10-20min；丙组分的制备工艺：将醋酸丁酯与丙二醇甲醚醋酸酯依次投料于密闭容积中，300-500转/分钟搅拌10-20min，得丙组分涂料；将所述甲组分涂料、乙组分涂料与丙组分涂料按重量比1:2-3:0.5-1混合，得所述双组份低VOC聚氨酯涂料。与现有方案相比，本专利技术具有以下有益效果：上述双组份低VOC聚氨酯涂料，采用特定的短油醇酸树脂作为甲组分，配合使用主要成分为高固含量的二苯基甲烷二异氰酸酯作为乙组分，再使用丙组分调节涂料粘度，得到的油性聚氨酯涂料的VOC排放量明显降低。甲组分中，特定的短油醇酸树脂固含量高、粘度低、干燥速度快，乙组分固化剂NCO含量高，双组份的形式提高涂料的稳定性和有效性。本专利技术使用高固体份的原料，有效的降低了溶剂的使用量，其VOC排放量在400g/L左右。通过催干剂的协同作用，保证聚氨酯涂料的干燥性能，具有较好的干燥速度，填充性，硬度等性能，可以满足木器家具市场应用的要求。本专利技术可根据添加不同的助剂，得到不同类型的涂料，例如：透明底漆、亚光清漆和亮光清漆。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的低VOC涂料及其制备方法作进一步详细的说明。本专利技术的原料来源均为市售。短油醇酸树脂H139-90购于嘉宝莉化工集团股份有限公司；二异氰酸酯预聚物L75购于拜耳公司；二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物MDI-50F购于万华公司；分散剂是BYK公司的DISPERBYK103；消光粉是GRACE公司的ED30；蜡粉是BYK公司蜡助剂BYK996；防沉剂是DISPARLON公司聚酰胺蜡630-20；消泡剂选用BYK公司的BYK-052或者BYK141；催干剂是德谦公司的T12。实施例1本实施例提供一种双组份低VOC聚氨酯涂料，包括甲组分、乙组分和丙组分；甲组份包括：二异氰酸酯预聚物L7515份，二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物MDI-50F85份；乙组分包括：短油醇酸树脂H139-9068份，有机溶剂醋酸丁酯12.1份，有机溶剂丙二醇甲醚醋酸酯10份，滑石粉8份，防沉剂1.5份，消泡剂0.3份，催干剂0.1份。丙组分包括：醋酸丁酯75份、丙二醇甲醚醋酸酯25份。制备方法如下：甲组份：将二异氰酸酯预聚物，二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物依次投料于密闭容积中，300-500转/分钟搅拌15min，得甲组分涂料；乙组分：将短油醇酸树脂，醋酸丁酯，丙二醇甲醚醋酸酯混合300-500转/分钟搅拌10min，加入滑石粉，800-1000转/分钟搅拌25min，降低搅拌速度，加入防沉剂，消泡剂和催干剂，500-800转/分钟搅拌20min，要求细度≤45μm，得乙组分涂料。丙组分：将醋酸丁酯与丙二醇甲醚醋酸酯依次投料于密闭容积中，300-500转/分钟搅拌10-20min，得丙组分涂料；将甲、乙、丙组分得到的涂料按1:3:1的重量比混合，得低VOC聚氨酯涂料A。实施例2本实施例提供一种低VOC聚氨酯涂料，包括甲组分、乙组分和丙组分；甲组份包括：二异氰酸酯预聚物L7510份，二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物MDI-50F90份；乙组分包括：短油醇酸树脂H139-9060份，有机溶剂醋酸丁酯15.4份，有机溶剂丙二醇甲醚醋酸酯7份，分散剂0.2份，滑石粉15份，防沉剂2份，消泡剂0.3份，催干剂0.1份。丙组分包括：醋酸丁酯75份、丙二醇甲醚醋酸酯25份。制备方法如下：甲组份：将二异氰酸酯预聚物，二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物依次投料于密闭容积中，300-500转/分钟搅拌15min，得甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于：包括甲组分、乙组分和丙组分，所述甲组分、乙组分与丙组分的重量比为1:2‑3:0.5‑1；所述甲组分包括二异氰酸酯预聚物10‑30份、二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物70‑90份；所述乙组分包括短油醇酸树脂50‑80份、有机溶剂5‑25份、分散剂0‑0.5、消光粉0‑5、蜡粉0‑1.0、滑石粉0‑15、防沉剂0‑3.0、流平剂0‑0.5、消泡剂0.1‑0.5、催干剂0.1‑0.3；所述丙组分包括醋酸丁酯70‑90份、丙二醇甲醚醋酸酯10‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于：包括甲组分、乙组分和丙组分，所述甲组分、乙组分与丙组分的重量比为1:2-3:0.5-1；所述甲组分包括二异氰酸酯预聚物10-30份、二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物70-90份；所述乙组分包括短油醇酸树脂50-80份、有机溶剂5-25份、分散剂0-0.5、消光粉0-5、蜡粉0-1.0、滑石粉0-15、防沉剂0-3.0、流平剂0-0.5、消泡剂0.1-0.5、催干剂0.1-0.3；所述丙组分包括醋酸丁酯70-90份、丙二醇甲醚醋酸酯10-30份。2.根据权利要求1所述的双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于，所述短油醇酸树脂为H139-90，其固含量为90％-94％；25℃下的粘度范围为5000-9000mPa.s；酸值为6-10mgKOH/g。3.根据权利要求1或2所述的双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于，所述二苯基甲烷二异氰酸酯的固含量≥95％。4.根据权利要求3所述的双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于，所述二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物是二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯加成物中的一种或两者的混合物。5.根据权利要求3所述的双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于，所述二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物为MDI-50F。6.根据权利要求1或2所述的双组份低VOC聚氨酯涂料，其特征在于，所述二异氰酸酯预聚物为甲苯二异氰酸酯加成物、甲苯二异氰酸酯三聚体、己二酸二异氰酸酯加成或己二酸二异氰酸酯三聚体的一种或多种混合物。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯钦，郑志坚，钟广杰，
申请(专利权)人：嘉宝莉化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44