一种高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆制造技术

本发明专利技术涉及一种高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，由A、B两组分组成，A:B＝1:0.5～1.2；A组分由高固体分净味醇酸树脂、含羟基树脂、钛白浆、助剂和溶剂组成；B组分为聚氨酯固化剂；本发明专利技术还提供一种高固体分净味醇酸树脂的制备方法；本发明专利技术的高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，固体分≥80％，VOC≤200g/L，涂装48h后涂膜无气味，有害物质限量符合标准GB 18581‑2009、HJ 414‑2007的要求；具有高固低粘，快干性，贮存时不沉淀；涂膜镜面效果，一次成膜厚度＞140μm，不流挂；具有优良的附着力、耐水性、耐化学品性、抗划伤性和机械性能；广泛用于木器、金属、玻璃、混凝土等涂装。

A high solid and clean flavored alkyd polyurethane white finish

The invention relates to a high solid odor type alkyd polyurethane white finish, composed of A, B two components, A:B = 1:0.5 - 1.2; A group consists of high solid alkyd resin, odor hydroxyl resin, Tai Baijiang, additives and solvent composition; B component polyurethane curing agent of the invention; also provides a method for preparing high solid alkyd resin odor; the invention of high solid alkyd polyurethane paint odor white, solid is more than 80%, VOC less than 200g/L coating after 48h coating without odor, harmful substances in accordance with standard GB 2009, HJ 18581 414 2007 requirements; with high solid content and low viscosity, fast drying, no precipitation during storage; film mirror effect, a film thickness more than 140 m, without sagging; with good adhesion, water resistance, chemical resistance, mechanical properties and scratch; widely used in wood, gold Genera, glass, concrete and other coatings.

【技术实现步骤摘要】
一种高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆
本专利技术涉及一种聚氨酯涂料，尤其涉及到一种高固体分净味型聚氨酯白色面漆，属于环保涂料

技术介绍
聚氨酯涂料是目前较常用的一类涂料，双组分聚氨酯涂料由异氰酸酯预聚物和含羟基树脂两部分组成，通常称为主剂组分和固化剂组分；根据含羟基组分的不同分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。双组分聚氨酯涂料具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大以及耐化学品、耐候性好和良好的机械性能等，广泛用于木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。目前我国年排放VOC1800万吨，其中涂料涂装行业占1/4，是不折不扣的VOC排放大户。1966年美国公布了世界第一个控制溶剂污染的法规，规定涂料中溶剂含量不许超过17％；2002年欧盟颁布了涂料溶剂限制排放令，要求到2010年削减溶剂排放量50％；限制在涂料涂装行业的溶剂用量，或用低毒溶剂代替有毒有害溶剂。2015年1月26日，中国出台了《关于对电池、涂料行业征收消费税的通知》，对施工状态下VOC大于420g/L的涂料征收4％的消费税；欧盟对工业涂料VOC设限分两期，即2007年VOC限值要达到420～450g/L，2010年则降到300g/L，2015年则降到250g/L，这显然和欧美国家差距比较大。近两年来国内对涂料的VOC排放严控制和环保的严规定，加之原材料的持续上涨，强烈促使涂料企业向水性涂料、粉未涂料、UV涂料和高固体分涂料技术方向发展。高固体份涂料是指含有70％以上重量份或80％以上体积非挥发分的一类涂料，它可以明显减少VOC的排放，节省大量的有机溶剂，而且一次涂装的膜厚是传统涂料的1～4倍，可以减少施工次数，是省资源、省能源、低污染性、具有市场前途的一类发展涂料。高固体分涂料采用相对分子质量较小的、分子量分布很窄的聚合物树脂，因此高固份涂料的核心技术是设法降低传统树脂的相对分子质量，降低粘度，提高树脂的溶解性，在成膜过程中靠有效的活性基团产生交联反应，保证完美的涂层质量达到传统溶剂型涂料的水平或更高。在套房家具涂装领域，困扰行业的一个难题便是家具送到终端客户家中安装时反映气味大，刺鼻难闻，许多客户要求退货或换货。随着人们对环保要求的提高，溶剂型涂料除了对VOC有严格的限制外，对气味的敏感性越来越高；因此，各地政府都相继出台了溶剂型净味涂料的标准，如广东省地方标准《室内装修装饰用净味溶剂型木器涂料有害物质限量》、深圳市标准《学校地坪涂料有害物质限量》等对涂料的气味作了严格规定。要求涂装48小时后涂膜不残留有剌激性的气味，达到净味要求。中国专利CN104231903A公开了一种无苯净味型抗划伤聚氨酯木器亮光白面漆，由甲组分和乙组分聚氨酯固化剂组成，甲乙组分的重量配比为1:0.5；甲组分由净味型醇酸树脂、丙烯酸树脂、醛酮树脂、钛白粉、分散剂、抗黄变剂、助剂和溶剂组成；所用净味醇酸树脂固含为60％；该专利技术制得的亮光白面漆无苯无酮、不含重金属，涂装48h后涂膜达到净味要求；但其施工下的固体分＜65％，VOC＞350g/L。中国专利CN104231904A公开了一种无苯净味型抗划伤聚氨酯木器哑光白面漆，由甲组分和乙组分聚氨酯固化剂组成，甲乙组分的重量配比为1:0.5；甲组分由净味型醇酸树脂、钛白粉、消光粉、重钙粉、助剂和溶剂组成；所用净味醇酸树脂固含为60％。该专利技术制得的哑光白面漆无苯无酮、不含重金属，涂装48h后涂膜达到净味要求；但其施工下的固体分＜65％，VOC＞350g/L。上述专利中所用净味醇酸树脂分子链长、分子量高、粘度大、羟值较低，且固体分＜60％，难以制备高固体分的涂料。
技术实现思路
所述的高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，本专利技术采用93±2％高固体分、分子量相对较小且分布很窄、粘度低、羟值高、无苯无酮的净味型醇酸树脂。所述的高固体分的净味型醇酸树脂，就是在树脂合成过程中，设法降低树脂的粘度、控制树脂的分子量和提高树脂的活性(羟基含量)，但是如果树脂的分子量太小就难以成膜，因此醇酸树脂分子量控制在2000～3000之间；降低树脂粘度必须控制分子链的增长、增加树脂的活性基团和提高溶解性。要获得高固体分93±2％的净味醇酸树脂，本专利技术采用苯甲酸作为改性剂来调整官能度，控制聚酯链的增长，以此获得需要的分子量；再引入叔碳酸缩水甘油酯既可提高羟基含量增加活性，又可降低树脂粘度和酸值，同时还能增加附着力，改善耐化学品性，并且极大提高树脂的溶解性。另外不能用二甲苯作回流溶剂，本专利技术采用环保无芳烃回流溶剂，由二甲基环已烷(沸程118～122℃)和无色无味的加氢脱芳溶剂D40(沸程156～200℃)按一定比例配制而成，其沸程与二甲苯相近，与水能形成共沸物，在125～160℃都有回流，符合醇酸树脂的生产工艺要求。为提高醇酸树脂成膜后的净味性，首先通过苯甲酸、多元醇与二元醇的比例来控制树脂的分子支链结构和官能度，第二步引入叔碳酸缩水甘油让羟基更多地分布在支链上：一方面，增加活性基团能有效地降低树脂粘度，获得需要的分子量；另一方面，支链上的羟基空间位阻小，反应活性高，使之成为有效的交联点，形成网状结构，提高涂膜性能；同时合成的树脂玻璃化温度较高，从而加快涂膜内部溶剂的对流，有利于溶剂释放，从而在涂膜涂装48h后能达到净味要求。所述的高固体分净味醇酸树脂，按重量百分计，其成分为：植物油脂肪酸20.0％～30.0％、有机酸酐25.0％～45.0％、苯甲酸2.0％～8.0％、多元醇20.0％～30.0％、酯化催化剂0.2％～0.6％、C10叔碳酸缩水甘油酯6.0％～15.0％、回流溶剂2.0％～8.0％、溶剂2.0％～8.0％。其中，所述的植物油脂肪酸为精制大豆油、蓖麻油、妥尔油、椰子油中的一种或几种的组合。所述的有机酸酐为苯酐、间苯二甲酸(酐)、对苯二甲酸(酐)、顺酐、马来酸酐、已二酸及衍生物或癸二酸及衍生物中的一种或几种的组合。所述的多元醇为甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、新戊二醇、1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或几种的组合。所述的酯化催化剂为有机锡催化剂或稀土催化剂的至少一种。所述的回流溶剂组成为：二甲基环已烷65.0％～80.0％、D40脱芳溶剂20.0％～35.0％。本专利技术提供一种高固体分净味醇酸树脂的制备方法，并申请了专利；所述的高固体分净味醇酸树脂，其制备工艺如下：a)、按重量百分比，依次将植物油脂肪酸、有机酸酐、部分多元醇加入到反应釜中，开始加热，当釜内物料完全融熔后，通入N2，开始搅拌并升温到120℃,加入酯化催化剂，然后升温至165℃～180℃，加入苯甲酸和回流溶剂，保温反应2～3h，并除去回流反应带出来的水份，而冷却下来的回流溶剂用循环泵输送到填料塔顶部；b)、当分出的水很少时，加入余下的多元醇和C10叔碳酸缩水甘油酯，升温到190℃保温反应1h，再升温到200℃保温反应1h，然后升温到210℃保温反应1～3h；c)、取样，检验合格后，停止通入N2，降温至150℃以下，加入兑稀溶剂，搅拌20min，过滤包装，得所述93±2％高固体分的净味醇酸树脂。所述的高固体分净味醇酸树脂数均分子量Mn为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，其特征在于，所述的高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，由A、B两组分组成，A、B组分的重量配比为1:0.5～1.2；按重量百分比计，所述的A组分组成为：高固体分净味醇酸树脂60.0％～85.0％、含羟基树脂0％～25.0％、钛白浆10.0％～35.0％、消光剂0％～6.0％、分散剂0％～3.0％、消泡剂0.1％～0.5％、流平剂0.1％～0.5％、增稠防沉剂0.2％～1.0％、抗黄变剂0.3％～1.5％和溶剂3.0％～10.0％；所述的B组分为TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体、MDI三聚体、TDI‑HDI混合三聚体、TDI/TMP加成物或HDI缩二脲聚氨酯固化剂的至少于一种，所述的聚氨酯固化剂为游离异氰酸酯单体含量≤0.5％、固体分≥70％环保型固化剂；其中，所述的高固体分净味醇酸树脂，其数均分子量Mn为2200～3000，无苯无酮、固体分为93±2％、粘度(格式管/25℃)＜10s、酸值≤8mgKOH/g、羟值≥135mgKOH/g；所述的高固体分净味醇酸树脂，按重量百分计，其成分为：植物油脂肪酸20.0％～30.0％、有机酸酐25.0％～45.0％、苯甲酸2.0％～8.0％、多元醇20.0％～30.0％、酯化催化剂0.2％～0.6％、C10叔碳酸缩水甘油酯6.0％～15.0％、回流溶剂2.0％～8.0％和溶剂2.0％～8.0％；其制备步骤如下：a)、按重量百分比，依次将植物油脂肪酸、有机酸酐、部分多元醇加入到反应釜中，开始加热，当釜内物料完全融熔后，通入N2，开始搅拌并升温到120℃,加入酯化催化剂，然后升温至165℃～180℃，加入苯甲酸和回流溶剂，保温反应2～3h，并除去回流反应带出来的水份，而冷却下来的回流溶剂用循环泵输送到填料塔顶部；b)、当分出的水很少时，加入余下的多元醇和C10叔碳酸缩水甘油酯，升温到190℃保温反应1h，再升温到200℃保温反应1h，然后升温到210℃保温反应1～3h；c)、取样，检验合格后，停止通入N2，降温至150℃以下，加入溶剂兑稀，搅拌20min，过滤包装，得所述高固体分的净味醇酸树脂；所述的含羟基树脂为羟基丙烯酸树脂、醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂或有机硅树脂；所述的树脂、助剂、固化剂都不含芳烃类、乙二醇醚及其酯类、酮类、氯代烷烃类溶剂。...

【技术特征摘要】
1.一种高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，其特征在于，所述的高固体分净味型醇酸聚氨酯白色面漆，由A、B两组分组成，A、B组分的重量配比为1:0.5～1.2；按重量百分比计，所述的A组分组成为：高固体分净味醇酸树脂60.0％～85.0％、含羟基树脂0％～25.0％、钛白浆10.0％～35.0％、消光剂0％～6.0％、分散剂0％～3.0％、消泡剂0.1％～0.5％、流平剂0.1％～0.5％、增稠防沉剂0.2％～1.0％、抗黄变剂0.3％～1.5％和溶剂3.0％～10.0％；所述的B组分为TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体、MDI三聚体、TDI-HDI混合三聚体、TDI/TMP加成物或HDI缩二脲聚氨酯固化剂的至少于一种，所述的聚氨酯固化剂为游离异氰酸酯单体含量≤0.5％、固体分≥70％环保型固化剂；其中，所述的高固体分净味醇酸树脂，其数均分子量Mn为2200～3000，无苯无酮、固体分为93±2％、粘度(格式管/25℃)＜10s、酸值≤8mgKOH/g、羟值≥135mgKOH/g；所述的高固体分净味醇酸树脂，按重量百分计，其成分为：植物油脂肪酸20.0％～30.0％、有机酸酐25.0％～45.0％、苯甲酸2.0％～8.0％、多元醇20.0％～30.0％、酯化催化剂0.2％～0.6％、C10叔碳酸缩水甘油酯6.0％～15.0％、回流溶剂2.0％～8.0％和溶剂2.0％～8.0％；其制备步骤如下：a)、按重量百分比，依次将植物油脂肪酸、有机酸酐、部分多元醇加入到反应釜中，开始加热，当釜内物料完全融熔后，通入N2，开始搅拌并升温到120℃,加入酯化催化剂，然后升温至165℃～180℃，加入苯甲酸和回流溶剂，保温反应2～3h，并除去回流反应带出来的水份，而冷却下来的回流溶剂用循环泵输送到填料塔顶部；b)、当分出的水很少时，加入余下的多元醇和C10叔碳酸缩水甘油酯，升温到190℃保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：许钧强，康伦国，张武，王会池，阳京辉，陈龙，
申请(专利权)人：合众佛山化工有限公司，佛山市先策树脂有限公司，韶关市合众化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44