聚氨酯漆制造技术

本发明专利技术是一种用原发明专利技术专利申请中的改性聚酯制备双组分的聚氨酯漆，其是将用聚酯废料合成的改性聚酯用二甲苯和环己酮的混合溶剂或二甲苯、环己酮、醋酸乙酯和Ｃ↓［９］芳烃的混合溶剂兑稀，作为甲组分；将改性聚酯和甲苯二异氰酸酯的预聚物或Ｈ－５聚氨酯漆固化剂作为乙组分。将两组分配合成双组分聚氨酯漆。本发明专利技术的聚氨酯漆，经检测和试用证明，其涂层附着力强、光泽好、硬度高、耐磨、耐温、耐水、耐化学腐蚀。施工和流平性能好，气候适应性强，使用方便，造价低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是申请号为95107531.4、申请日为95年7月4日、专利技术名称为“一种用聚酯废料制备的改性聚酯和该聚酯制备的聚氨酯漆”的专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及聚氨酯漆
，是一种用上述专利技术专利申请中的改性聚酯制备双组分的聚氨酯漆。涤纶聚酯生产及产品后加工过程中，有大量废料产生，例如，生产的中间产品、等外品，开停车或发生事故时的半成品，还有涤纶纤维薄膜和聚酯瓶生产过程中产生的废丝、片等，一些高档次废料可经过再造粒或纺丝回收，但此过程仍产生二次废料，这些聚酯废料均为线型对称的带有苯环结构的大分子，具有良好的耐热、耐候、耐磨牲及电绝缘性和良好的附着力。但由于聚酯废料是分子量约为2万左右的聚对苯二甲酸乙二醇酯，熔点高达280℃，该聚酯废料在普通的有机溶剂中不溶解，因此不能直接用于涂料生产中。聚氨酯漆是一种综合性能优良的涂料，广泛应用于家俱装饰、建筑装璜、设备防腐及金属、皮革涂饰等方面。该漆的常规制备方法是以邻苯二甲酸酐、己二酸、十一烯酸、顺酐、丙二醇及三羟甲基丙烷等原料合成，这些原料均为紧俏价高的化工产品，使得聚氨能漆的生产成本很高。本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种聚酯废料再利用的有效途径，降低主产成本，提高性能的，用原专利技术专利申请中的改性聚酯制备双组分的聚氨酯漆。本专利技术中的改性聚酯，是以聚酯废料为起始原料，经二甘醇和季戊四醇或二甘醇和丙三醇或二甘醇和季戊四醇和丙三醇的混合物热回流醇解，并馏出乙二醇，减压缩聚而制得的羟值为140～230mgKOH/g的聚酯。醇解配料重量比为聚酯废料46.7～49％二甘醇 40.6～49％季戊四醇4.2～10.4％醋酸锌 0.04～0.25％醇解配料重量比为聚酯废料46.7～47.2％二甘醇 46.5～49.4％丙三醇 3.4～6.7％醋酸锌 0.04～0.25％醇解配料重量比为聚酯废料47.5～48.2％二甘醇 42.7～44.6％季戊四醇3.4～6.8％丙三醇 2.3～4.6％醋酸锌 0.04～0.25％醇解为将上述配料加入反应器，在搅拌下加热至230～240℃，回流反应2～3小时。醇解过程中产主的乙二醇不断地通过分馏柱馏出反应体系，使醇解反应顺利进行。缩聚为在残压为667～2000Pa和200～230℃下缩聚0.5～1小时，催化剂通常用醋酸锌，目的是加速解聚反应进行。本专利技术是用二甘醇和其它多元醇的混合物来解聚聚酯废料，以引入改性基团，达到用于制漆的目的。以聚酯在二甘醇中醇解为例，其反应过程表示如下 二甘醇的沸点高达245℃，易于提高醇解温度，使聚酯废料高分子迅速解聚，并分离出反应生成的乙二醇。由于二甘醇合有醚键，使解聚分子链成为活性有柔性的链段，使其溶解性好。但聚酯废料用二甘醇解聚，只能形成线型对称的对苯结构，分子没有支化度，易结晶，且制备的聚氨酯漆的硬度、冲击强度和耐腐蚀性相对较弱。季戊四醇的加入可改善进一步反应生成的高分子结构，季戊四醇有四个活泼的羟基，可使聚酯废料解聚后的分子链在下一步反应中形成部分交联支化结构，季戊四醇的引入还可以破坏对苯二甲酸在线型分子中的结晶倾向。同理，也可以使用丙三醇达到以上的效果。醇解物的分子量较低，分子量分布加宽，为使聚氨酯漆成膜后有一定的硬度和强度，可使醇解物进一步缩聚，以得到一定分子量和羟值的缩合物。也可以在缩聚前在醇解物中加入2～5％松香和5～12％的邻苯二甲酸酐，在220～230℃反应1～2小时，然后进行缩聚，以调节羟值，并改善缩聚产物的溶解性和成膜光泽。还可以在缩聚前在醇解物中加入5～11％己二酸，在215～225℃反应1～2小时，然后进行缩聚，以降低缩聚产物的粘度，提高聚氨酯漆的柔韧性。将上述改性聚酯制备的聚氨酯漆，其为甲乙双组份漆，甲乙组分的重量配比为1∶2.5～4；甲组分重量百分比为改性聚酯50％～60％混合溶剂40％～50％按常规还需加入甲组分总量的0.2％的流平剂CAB-35-1；乙组分重量百分比为改性聚酯27.2％～29.4％甲苯二异氰酸酯 20.6％～22.8％混合溶剂47.8％～52.2％乙组分的制法是将甲苯二异氰酸醋用混合溶剂稀释为50％的溶液，升温至70℃，开始加入改性聚酯的混合溶剂的溶液，并保温在70～80℃，1～2小时内连续加入完毕，然后在90～120℃下搅拌反应1～2小时，测得NCO含量为6～8.5％时，过滤出料。将上述的改性聚酯制备的聚氨酯漆，其为甲乙双组分漆，甲乙组分的重量配比为1∶1～2；甲组分重量百分比为改性聚酯50％～60％混合溶剂40％～50％按常规还需加入甲组分总量的0.2％的流平剂CAB-35-1；乙组分选用NCO含量为8～10％的H-5聚氨酯漆固化剂。上述的混合溶剂为二甲苯和环己酮重量百分比为1∶1的混合溶剂；混合溶剂也可为重量百分比为二甲苯45～50％、环己酮35～40％、醋酸乙酯8～10％。C9芳烃3～7％的混合溶剂。当把本专利技术聚氨酯漆制成彩色涂料时，只要在甲组分中根据色泽需要加入颜料及填料，并经沙磨机磨细至30微米以内即可。用本专利技术中的改性聚酯制备的聚氨酯漆，经检测和试用证明，其涂层附着力强，光泽好、硬度高、耐磨、耐温、耐水、耐化学腐蚀，施工性能也好，流平性能好，气候适应性强，使用方便，造价低，适用于高级家俱、宾馆、饭店内壁装饰及民用木器的表面涤装，也适用于各机械设备、化工装置及水泥建筑等的防腐蚀涂装。本专利技术聚氨酯漆与现有S01-3、S22-1、7110等型号的聚氨酯漆的性能比较，见下表检验顶目本专利技术S01-3清漆 S22-1清漆 7110J6表干(h) 4 4 4 4实干(h) 222424 24硬度自干≥ 0.7 0.5 0.5烘干≥ 0.9 0.6附着力(级) 1 2 2 2光泽(％)103 100 100 90柔韧性mm1 1 1 1耐热性 150℃，3h 100℃，3h漆膜无变化 漆膜无变化耐水性 浸水1个月 浸水48h，浸水24小时，允漆膜无变化 漆膜无变化 许轻微失光变白，2h内恢复本专利技术的聚氨酯漆的其它性能指标检验如下检验项目指标 结果原漆外观和透明度浅黄至棕黄色透明液体，无机械杂质 合格干燥时间h≤表干4 4实干22 22烘干(120℃) 1 1冲击强度(120℃)J焦耳4.94.9耐热性 185℃，5h，漆膜无起层、皱皮、鼓泡。开裂 合格耐油性(70#汽油14天) 漆膜不起泡，不脱落，无锈蚀痕迹 合格耐酸性(20％H2SO4，14天) 漆膜不起泡，不脱落，无锈浊痕迹 合格耐碱性(5％NaOH，14天) 漆膜不起泡，不脱落，无锈蚀痕迹 合格耐盐水性(5％NaCl，14天〕漆膜不起泡，不脱落，无锈蚀痕迹 合格固体合量％ ≥562粘度S甲组分 ≥30 33乙组分 ≥12 14冷热交替(150℃/15min，冰水冷却20周期) 无变化 无变化耐火性(平放点燃的香烟3分钟 漆膜无变化 合格耐沸水性(1小时) 漆膜无变化 合格以下实施例的主要原料与试剂聚酯废料 工业品二甘醇 CP季戊四醇CP丙三醇 CP醋酸锌 CP环己酮 CP二甲苯 工业品C9芳烃 工业品醋酸乙酯CP甲苯二异氰酸酯 CP邻苯二甲酸酐CP松香CP流平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用改性聚酯制备的聚氨酯漆，其特征是其为甲乙双组份漆，涂装时甲乙组分的重量配比为１∶２．５～４；甲组分重量百分比为：改性聚酯 ５０～６０％混合溶剂 ４０～５０％按常规还需加入甲组分总量的０．２％的流平剂ＣＡＢ－３５－１； 乙组分重量百分比为：改性聚酯 ２７．２～２９．４％甲苯二异氰酸酯 ２０．６～２２．８％混合溶剂 ４７．８～５２．２％乙组分的制法是将甲苯二异氰酸酯用混合溶剂稀释成５０％的溶液，升温至７０℃，开始加入改性聚酯的混合溶剂的溶液 ，并保温在７０～８０℃，１～２小时内连续加入完毕，然后在９０～１２０℃下搅拌反应１～２小时，测得ＮＣＯ含量为６～８．５％时，过滤出料。

【技术特征摘要】
1.一种用改性聚酯制备的聚氨酯漆，其特征是其为甲乙双组份漆，涂装时甲乙组分的重量配比为1∶2.5～4；甲组分重量百分比为改性聚酯50～60％混合溶剂40～50％按常规还需加入甲组分总量的0.2％的流平剂CAB-35-1；乙组分重量百分比为改性聚酯27.2～29.4％甲苯二异氰酸酯 20.6～22.8％混合溶剂47.8～52.2％乙组分的制法是将甲苯二异氰酸酯用混合溶剂稀释成50％的溶液，升温至70℃，开始加入改性聚酯的混合溶剂的溶液，并保温在70～80℃，1～2小时内连续加入完毕，然后在90～120℃下搅拌反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：展江宏，龚涛，
申请(专利权)人：中国石油乌鲁木齐石油化工总厂，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]