一种聚氨酯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料技术领域，本发明专利技术提供了一种聚氨酯涂料及其制备方法。该聚氨酯涂料包括以下重量份数的组分：A组分35％

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种聚氨酯涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业和社会的发展，以及人们环保意识的不断提高，在这种大趋势之下，环境友好涂料越来越受到人们的青睐。所谓环境友好涂料即对生态环境不造成危害，对人类健康不产生负面影响的涂料，也有人称之为“绿色涂料”。聚氨酯涂料是在20世纪后半叶才发展起来的一种新型材料，聚氨酯(PU)涂料在涂料化工领域占有很大的比例，聚氨酯涂料具有所用原料可再生、漆膜的丰满度高、透明性好等优点。
[0003]通常，传统的醇酸聚氨酯涂料是双组分产品，即通过两个组分混合反应后得到涂料产品。然而，由于双组分中树脂的分子量分布较宽，且官能团分布不均匀，以使得树脂在与固化剂反应时，树脂中的
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OH与固化剂中的
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NCO反应不能按照理论条件进行反应，需要配比过量。由此，使得反应所得的涂料产品具有分子量分布宽、粘度高的特点。在喷涂过程中需要加入大量的溶剂进行稀释，才能满足喷涂施工要求。这往往造成喷涂的产品中含有大量的可挥发性有机化合物(VOC)，导致使用后的VOC释放量较高，明显超出国家的规定标准：VOC≤420g/L。不仅造成对环境的破坏，导致温室效应、酸雨等，不利于生态的可持续发展；还会对人们的身体健康产生严重的影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种聚氨酯涂料及其制备方法，旨在降低聚氨酯涂料的组分粘度，从而降低喷涂过程中的溶剂使用量，使产品的VOC含量降低，达到国家标准。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种聚氨酯涂料，所述聚氨酯涂料包括以下重量份数的组分：A组分35％
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39％，B组分39％
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45.6％，溶剂19％
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22％，润湿分散剂0.175％
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0.6％，流平剂0.035％
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0.2％，消泡剂0.035％
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0.2％；
[0006]所述A组分包括如下重量份数的原料：脂肪酸30％
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50％；二元酸20％
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35％；多元醇25％
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40％；抗氧化剂0.1％
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0.5％；溶剂8％
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13％；
[0007]所述B组分包括如下重量份数的原料：脂肪酸9％
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12％；二元酸6％
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9％；多元醇9％
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13％；抗氧化剂0.02％
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0.1％；二异氰酸酯28％
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35％；溶剂35％
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43％；催化剂0.01％
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0.05％；
[0008]其中，
[0009]合成所述A组分和所述B组分的所述脂肪酸的碳原子数为8～24；
[0010]合成所述A组分和所述B组分的多元醇包括三元或三元以上的醇。
[0011]在一实施例中，合成所述A组分的脂肪酸选自大豆油脂肪酸、环氧大豆油、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、月桂酸、异辛酸、硬脂酸、棕榈酸中的一种或多种；
[0012]和/或，合成所述B组分的脂肪酸选自大豆油脂肪酸、环氧大豆油、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、月桂酸、异辛酸、硬脂酸、棕榈酸中的一种或多种。
[0013]在一实施例中，合成所述A组分的多元酸选自邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸酐、间苯二甲酸、己二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸中的一种或多种；
[0014]和/或，合成所述B组分的多元酸选自邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸酐、间苯二甲酸、己二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸中的一种或多种。
[0015]在一实施例中，合成所述A组分的多元醇选自乙二醇、二甘醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇中的一种或多种；
[0016]和/或，合成所述B组分的多元醇选自乙二醇、二甘醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇中的一种或多种。
[0017]在一实施例中，所述多元异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种。
[0018]在一实施例中，合成所述A组份的抗氧化剂选自次磷酸，亚磷酸三苯酯，B900中的一种或多种；
[0019]和/或，合成所述B组分的抗氧化剂选自次磷酸，亚磷酸三苯酯，B900中的一种或多种。
[0020]在一实施例中，所述催化剂选自辛酸亚锡，多元氨，二月桂酸二丁基锡，辛酸钴，辛酸铅，环烷酸锌，钛酸四异丁酯一种或多种。
[0021]本专利技术还提供一种上述聚氨酯涂料的制备方法，其具体步骤如下：
[0022](a)A组分的合成：在反应器中，加入脂肪酸、多元酸和多元醇混合反应，加热并回流，在120℃～160℃下反应1小时以上；再逐步升温至200℃
‑
240℃，分水器分水，反应足量时间，得到产物I1，在I1中加入溶剂稀释，得到A组分；
[0023](b)B组分的合成：在另一反应器中，加入脂肪酸、多元酸和多元醇混合反应，加入并回流，在120℃～160℃下反应1小时以上；再逐步升温至200℃
‑
240℃，分水器分水，反应足量时间，得到产物I2，在I2中加入溶剂稀释，得到中间产物，再将所述中间产物与多异氰酸酯反应，得到B组分；
[0024](c)在又一反应器中，先加入A组分、B组分、润湿分散剂、流平剂、消泡剂，搅拌均；后加入B组分和溶剂，混合搅拌即可。
[0025]有益效果
[0026]首先，采用脂肪酸(碳原子数为8～24)、二元酸和多元醇，在加热条件下发生缩聚反应，得到脂肪酸树脂。由于在加热的前期不采用分水装置进行分水，使脂肪酸树脂中的酯基能够在酸性条件下充分进行水解。然后再通过分水操作控制聚合反应的深度，使水解后的聚合物与二元酸、多元醇发生共聚，以得到具有高官能团度的聚合物A组分，并且使所述A组分具有分子量低且官能团分布均匀的特点，具有规整的排列结构。在不会对其干燥性能产生影响的前提下，所述A组分的粘度大幅降低，具有较低的粘度。
[0027]其次，通过采用脂肪酸(碳原子数为8～24)、二元酸和多元醇，在加热回流的情况
下，使脂肪酸树脂在酸性条件下发生水解后、与二元酸和多元醇发生共聚，以得到含有官能团度高、官能团分布均匀且分子量低的中间产物；所述中间产物在催化剂的作用下，与二异氰酸酯反应。一方面，通过中间体的
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OH与
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NCO反应，控制了B组分中的NCO含量，使B组分中的NCO含量与理论值相符合，以使B组分中NCO官能团含量与A组分中官能团的含量比符合理论计算，避免了官能团量差异较大造成不均衡的反应。另一方面，由于中间体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯涂料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：A组分35％
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39％，B组分39％
‑
45.6％，溶剂19％
‑
22％，润湿分散剂0.175％
‑
0.6％，流平剂0.035％
‑
0.2％，消泡剂0.035％
‑
0.2％；所述A组分包括如下重量份数的原料：脂肪酸30％
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50％；二元酸20％
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35％；多元醇25％
‑
40％；抗氧化剂0.1％
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0.5％；溶剂8％
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13％；所述B组分包括如下重量份数的原料：脂肪酸9％
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12％；二元酸6％
‑
9％；多元醇9％
‑
13％；抗氧化剂0.02％
‑
0.1％；二异氰酸酯28％
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35％；溶剂35％
‑
43％；催化剂0.01％
‑
0.05％；其中，合成所述A组分和所述B组分的所述脂肪酸的碳原子数均为8～24；合成所述A组分和所述B组分的多元醇均包括三元或三元以上的醇。2.如权利要求1所述的聚氨酯涂料，其特征在于，合成所述A组分的脂肪酸选自大豆油脂肪酸、环氧大豆油、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、月桂酸、异辛酸、硬脂酸、棕榈酸中的一种或多种；和/或，合成所述B组分的脂肪酸选自大豆油脂肪酸、环氧大豆油、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、月桂酸、异辛酸、硬脂酸、棕榈酸中的一种或多种。3.如权利要求1所述的聚氨酯涂料，其特征在于，合成所述A组分的多元酸选自邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸酐、间苯二甲酸、己二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佐基，
申请(专利权)人：深圳市崯涛油墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：