一种水性聚氨酯树脂底漆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性聚氨酯树脂底漆及其制备方法。本发明专利技术的水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸30‑35份、季戊四醇15‑25份、新戊二醇12‑15份、邻苯二甲酸酐39‑42份、偏苯三酸酐1‑5份、苯甲酸10‑20份、甲苯二异氰酸酯5‑8份、中和剂3‑8份、去离子水20‑30份、减色剂0.1‑0.2份、溶剂4‑5份。本发明专利技术的水性聚氨酯树脂在实现水性的同时，具有与油性树脂相当的性能，综合性能优异，同时能够减少固化剂的使用量，解决有机溶剂的排放问题，是一款理想的环保型产品。

A waterborne polyurethane resin primer and its preparation method

The invention relates to a waterborne polyurethane resin primer and a preparation method thereof. The waterborne polyurethane resin primer of the present invention comprises the following components by weight: 30 35 parts of oleic acid with high iodine valence, 15 25 parts of pentaerythritol, 12 15 parts of neopentaerythritol, 39 42 parts of phthalic anhydride, 1 5 parts of trimellitic anhydride, 10 20 parts of benzoic acid, 5 8 parts of toluene diisocyanate, 3 8 parts of neutralizer, 20 30 parts of deionized water, 0.1 0.2 parts of color reducer, 4 solvent. Five copies. The waterborne polyurethane resin of the invention not only realizes water-borne, but also has the same performance as the oily resin, excellent comprehensive performance, and can reduce the usage of curing agent and solve the problem of organic solvent emission. It is an ideal environmental protection product.

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯树脂底漆及其制备方法
本专利技术涉及一种水性聚氨酯树脂底漆及其制备方法。
技术介绍
底漆是一种用于底材上的一类树脂漆，主要的作用是填充底材的空隙，增加涂膜的厚度，对底材起一定的装饰效果，减少面漆的用量。因此，底漆具有一定的填充性、打磨性。目前市场上的底漆基本上都是以油性树脂为主，在醇酸树脂中添加大量的粉体材料作为主体组份。底漆中的醇酸树脂市场需求很大。制漆过程中，往醇酸树脂加入大量的粉体材料，一方面增加其填充性，以填充底材中的空隙；另一方面提供良好的打磨性，为面漆提供良好的层间附着力。在使用时，这些底漆需要添加固化剂和大量的有机溶剂，使醇酸树脂中预留的羟基与固化剂中的-NCO基团产生交联，从而形成完整漂亮的漆膜。目前市场上的底漆存在以下问题：一、油漆在固化过程中，需要加入大量的固化剂，而固化剂价格波动非常大，不利于企业控制成本；二、在成膜过程中，由于加入了大量的有机溶剂，因此会有大量的有机化合物挥发，对环境造成一定的影响。随着人们的环保意识增强、全球范围内石油产品价格暴涨以及国内外环保法规的日渐严格，很有必要在保证性能的前提下，减少有机化合物的排放。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种水性聚氨酯树脂底漆及其制备方法。本专利技术的水性聚氨酯树脂底漆，具有优异的综合性能，能减少固化剂的使用量，同时解决有机溶剂的排放问题。本专利技术采用以下技术方案：一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸30-35份、季戊四醇15-25份、新戊二醇12-15份、邻苯二甲酸酐39-42份、偏苯三酸酐1-5份、苯甲酸10-20份、甲苯二异氰酸酯5-8份、中和剂3-8份、去离子水20-30份、减色剂0.1-0.2份、溶剂4-5份。一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸30份、季戊四醇18份、新戊二醇13份、邻苯二甲酸酐42份、偏苯三酸酐2份、苯甲酸11份、甲苯二异氰酸酯8份、中和剂6份、去离子水25份、减色剂0.1份、溶剂4份。一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸35份、季戊四醇15份、新戊二醇12份、邻苯二甲酸酐41份、偏苯三酸酐4份、苯甲酸15份、甲苯二异氰酸酯8份、中和剂7份、去离子水25份、减色剂0.1份、溶剂5份。一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸32份、季戊四醇20份、新戊二醇15份、邻苯二甲酸酐42份、偏苯三酸酐4份、苯甲酸15份、甲苯二异氰酸酯8份、中和剂7份、去离子水20份、减色剂0.2份、溶剂5份。优选地，所述高碘价油酸为大豆油酸。优选地，所述中和剂为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。优选地，所述减色剂为次磷酸。优选地，所述溶剂为二甲苯。在制备水性聚氨酯树脂底漆过程中可以回收再利用二甲苯，有效地减少资源的浪费以及对环境的污染。上述的水性聚氨酯树脂底漆的制备方法，包括以下步骤：(1)将高碘价油酸、季戊四醇、新戊二醇、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、苯甲酸、减色剂、溶剂混合均匀，形成混合料；(2)混合料依次在温度l80℃、190℃、200℃下进行搅拌1h，最后保持温度在200℃下进行反应；当混合料的酸价为25mgOH/g时，将溶剂去除，然后降低温度至90-100℃，形成醇酸树脂；(3)往醇酸树脂中滴加甲苯二异氰酸酯，滴加时间为1-2h；保持温度在90-100℃下进行反应5h；然后降低温度至50℃，加入中和剂、去离子水，混合均匀，即得到水性聚氨酯树脂底漆。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用带有四个伯羟基的季戊四醇，反应活性大，形成漆膜时，能够支化成网状结构，提高漆膜的交联密度，使漆膜具有较高的硬度；采用的新戊二醇具有两个对称的-CH3，能够增加漆膜柔韧性、耐候性；采用的高碘价油酸和苯甲酸可以封闭季戊四醇，有利于降低醇酸树脂的分子量，为下一步接枝甲苯二异氰酸酯做好准备；形成的醇酸树脂分子量工整，满足每一个树脂分子预留一个羧基，能与本专利技术的中和剂反应生成可溶性盐，满足形成水溶性树脂的需要；在本专利技术中，直接在醇酸树脂中枝接甲苯二异氰酸酯，进一步提高树脂的分子量，往醇酸树脂中滴加甲苯二异氰酸酯，避免了反应过快对漆膜性能造成影响；整个操作过程简单，最终形成的漆膜光亮、坚韧；采用去离子水作为溶剂，能够降低有机溶剂的使用量，进一步降低有机溶剂的排放量；(2)本专利技术通过不同组分以及各组分的科学配比，控制醇酸树脂在较低的分子量，再通过接枝甲苯二异氰酸酯，使得到的水性聚氨酯树脂底漆在实现水性的同时，具有与油性树脂底漆相当的性能，满足客户的需要；(3)本专利技术的水性聚氨酯树脂底漆的成本低廉、制备工艺简单、使用简便，能减少固化剂的使用量，所需溶剂少、对环境污染小，是一款理想的环保型产品。具体实施方式下面通过实施例详细说明本专利技术。实施例1一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：大豆油酸30份、季戊四醇18份、新戊二醇13份、邻苯二甲酸酐42份、偏苯三酸酐2份、苯甲酸11份、甲苯二异氰酸酯8份、氢氧化钾6份、去离子水25份、次磷酸0.1份、二甲苯4份。以上水性聚氨酯树脂底漆的制备方法，包括以下步骤：(1)将大豆油酸、季戊四醇、新戊二醇、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、苯甲酸、次磷酸、二甲苯混合均匀，形成混合料；(2)混合料依次在温度l80℃、190℃、200℃下进行搅拌1h，最后保持温度在200℃下进行反应；当混合料的酸价为25mgOH/g时，将二甲苯去除，然后降低温度至100℃，形成醇酸树脂；(3)往醇酸树脂中滴加甲苯二异氰酸酯，滴加时间为1h；保持温度在100℃下进行反应5h；然后降低温度至50℃，加入氢氧化钾、去离子水，混合均匀，即得到水性聚氨酯树脂底漆。实施例2一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：大豆油酸35份、季戊四醇15份、新戊二醇12份、邻苯二甲酸酐41份、偏苯三酸酐4份、苯甲酸15份、甲苯二异氰酸酯8份、氢氧化钾7份、去离子水25份、次磷酸0.1份、二甲苯5份。以上水性聚氨酯树脂底漆的制备方法同实施例1。实施例3一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：大豆油酸32份、季戊四醇20份、新戊二醇15份、邻苯二甲酸酐42份、偏苯三酸酐4份、苯甲酸15份、甲苯二异氰酸酯8份、氢氧化钾7份、去离子水20份、次磷酸0.2份、二甲苯5份。以上水性聚氨酯树脂底漆的制备方法同实施例1。对比例1一种水性聚氨酯树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：大豆油酸32份、季戊四醇10份、新戊二醇10份、邻苯二甲酸酐45份、偏苯三酸酐4份、苯甲酸30份、甲苯二异氰酸酯8份、氢氧化钾7份、去离子水20份、次磷酸0.2份、二甲苯5份。以上水性聚氨酯树脂底漆的制备方法同实施例1。对比例2一种油性树脂底漆，包括按重量份计的以下组分：单酸18份、大豆油酸20份、季戊四醇15份、邻苯二甲酸酐32份、甘油5份、乙二醇8份、次磷酸0.2份、二甲苯6份、甲苯35份。以上油性树脂底漆的制备方法，包括以下步骤：(1)将单酸、大豆油酸、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、甘油、乙二醇、次磷酸、二甲苯混合均匀，形成混合料；(2)往反应体系中通入氮气，除去反应体系中的氧气，混合料在温度180℃下进行反应4h，然后升高温度至210℃下继续进行反应；当混合料的酸价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯树脂底漆，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸30‑35份、季戊四醇15‑25份、新戊二醇12‑15份、邻苯二甲酸酐39‑42份、偏苯三酸酐1‑5份、苯甲酸10‑20份、甲苯二异氰酸酯5‑8份、中和剂3‑8份、去离子水20‑30份、减色剂0.1‑0.2份、溶剂4‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯树脂底漆，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸30-35份、季戊四醇15-25份、新戊二醇12-15份、邻苯二甲酸酐39-42份、偏苯三酸酐1-5份、苯甲酸10-20份、甲苯二异氰酸酯5-8份、中和剂3-8份、去离子水20-30份、减色剂0.1-0.2份、溶剂4-5份。2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂底漆，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸30份、季戊四醇18份、新戊二醇13份、邻苯二甲酸酐42份、偏苯三酸酐2份、苯甲酸11份、甲苯二异氰酸酯8份、中和剂6份、去离子水25份、减色剂0.1份、溶剂4份。3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂底漆，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸35份、季戊四醇15份、新戊二醇12份、邻苯二甲酸酐41份、偏苯三酸酐4份、苯甲酸15份、甲苯二异氰酸酯8份、中和剂7份、去离子水25份、减色剂0.1份、溶剂5份。4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂底漆，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：高碘价油酸32份、季戊四醇20份、新戊二醇15份、邻苯二甲酸酐42份、偏苯三酸酐4份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何嘉妍，
申请(专利权)人：何嘉妍，
类型：发明
国别省市：广东,44