[發明專利]一種具有較低VOC的航空器用涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110053006.1
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102174286A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 周如東;王李軍;張榮偉;陸文明
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油常州涂料化工研究院;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C09D175/06
• 分類號: C09D175/06;C09D7/12;C08G18/42;C08G63/60;C08G63/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種具有較低VOC的航空器用涂料及其制備方法。該涂料特別適合作為航空器蒙皮的面漆。

背景技術

隨著全球航空工業的發展，作為附屬產品的航空器用涂料也得到了較大的發展。目前，國外的航空器用涂料不僅具有優異的防護性和裝飾性，而且施工固含量＞70％，單道噴涂濕膜厚度可達50μm以上，施工VOC(揮發性有機化合物)＜420g/l，并在國外知名航空公司的產品上獲得應用。而國產品牌的航空器用涂料仍為常規溶劑型，此類涂料中大量使用的有機溶劑揮發到大氣中，不但對環境造成了嚴重的污染而且造成了能源與資源的嚴重浪費，同時也有悖于人們不斷增強的環保意識及世界各國對VOC排放的嚴格限制。國內一些研究機構對高固體含量低VOC航空器用涂料進行了研究，但所研究的產品仍存在涂料施工VOC較高，涂膜干燥時間與適用期限難以平衡，涂膜施工時出現表面缺陷(流掛、橘皮、抽縮、縮孔)等問題，無法替代國外產品。

發明內容

本發明的第一個目的是：提供一種施工VOC降低，適用期延長，干燥速度較快且具有優異的耐介質性、柔韌性、耐高低溫性、保光保色性和裝飾性的航空器用涂料。

實現本發明第一個目的的技術方案是：一種具有較低VOC的航空器用涂料，由組分甲和組分乙構成，其特征在于，

組分甲為法國Rhodia公司生產的HDT-LV2，它是不揮發物含量為100％(重量)的HDI三聚體交聯劑；

組分乙由下述組分組成，按重量百分比計，各組分用量如下：

己內酯單體改性的羥基聚酯樹脂20～60％，聚己內酯多元醇樹脂3～15％，顏料5～50％，分散劑1～3％，復合流平劑0.1～1％，乙酰丙酮鹽類催化劑0.05～0.15％，受阻胺類光穩定劑0.1～0.4％，聚烯烴蠟類防沉助劑0.2～0.6％，混合溶劑為余量；

所述己內酯單體改性的羥基聚酯樹脂是以酸類單體、醇類單體和己內酯單體ε-己內酯為原料，在酯化催化劑和熱穩定劑存在下加熱反應制備的，各單體用量如下：在酸類單體總重量中，脂肪族二元酸類單體占60～90％，余量為多元酸類單體偏苯三酸酐，在醇類單體總重量中，多元醇類單體占5～25％，余量為二元醇類單體，酸類單體總量與醇類單體總量的摩爾比為1∶1.3～1.85；己內酯單體ε-己內酯占全部單體總重量的5～15％；制備時，將反應所需的醇類單體、酸類單體和回流溶劑二甲苯一次性投入至裝有攪拌器，溫度計，回流冷凝器和通惰性氣體氮氣裝置的反應容器中，緩慢升溫至120℃，投入酯化催化劑和熱穩定劑，繼續升溫至物料開始回流后，以10℃/小時的速度升溫，反應溫度到達220±2℃開始保溫，直至酸價降到5mg?KOH/g以下，開始抽真空去除殘余的小分子物質及溶劑，半小時后降溫至160℃，加入己內酯單體ε-己內酯，在160℃反應8h，降溫至80℃以下，用稀釋溶劑甲基正戊基酮兌稀至不揮發物含量為80±0.5％(重量)，出料即為己內酯單體改性的羥基聚酯樹脂；

所述聚己內酯多元醇樹脂是以己內酯單體ε-己內酯和醇類單體為原料，在開環催化劑存在下加熱反應制備的，各單體用量如下：在單體總重量中，己內酯單體ε-己內酯占60～90％，余量為醇類單體；制備時，將反應所需的己內酯單體ε-己內酯、醇類單體及開環催化劑加到裝有冷凝裝置的反應容器中，將物料升溫至160℃反應6～7h，抽真空去除殘余的小分子物質，半小時后降溫出料，即制得聚己內酯多元醇樹脂，其不揮發物含量為100％(重量)；

所述復合流平劑是按重量比計為0.1～1∶1的有機基改性聚硅氧烷類流平劑與改性聚丙烯酸酯類流平劑的混合物；

組分甲和組分乙的混合比例按NCO與OH的摩爾比計為0.8～1.5∶1。

上述航空器用涂料，其所述己內酯單體改性的羥基聚酯樹脂的不揮發物含量為80±0.5％(重量)，數均分子量Mn為500～1500，羥值為150～300mgKOH/g，酸值為0～5mgKOH/g，在23℃、不揮發物含量為80％(重量)時，粘度為500～2000mPa·s；所述聚己內酯多元醇樹脂的不揮發物含量為100％(重量)，數均分子量Mn為400～1000，羥值為150～450mgKOH/g，酸值為0～5mgKOH/g，在23℃、不揮發物含量為100％(重量)時，粘度為400～2500mPa·s。