[發明專利]一種改性不飽和聚酯樹脂涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201310544789.2
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103627305A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張震乾;吉祥;王佩;何劍虹
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C09D167/06
• 分類號: C09D167/06;C09D175/04;C08G18/58;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域：

?本發明屬于高分子聚合領域，尤其涉及利用一種聚氨酯/環氧樹脂改性不飽和聚酯樹脂涂料的制備方法。

背景技術：

不飽和聚酯木器涂料具有優良的機械性能和耐化學性能，其涂層光亮、豐滿，色淺透明，硬度高，耐磨性好，固體份含量高，可一次厚涂。尤其是稀釋劑中的苯乙烯可參與反應成膜，這些性能是一些溶劑型涂料無法相比的。但是它在固化成膜時，由于受到空氣中氧的阻聚作用，使漆膜表面不干、發粘，打磨粘砂紙。這是因為不飽和聚酯樹脂的固化為自由基共聚反應，固化時由于空氣中的氧氣在聚合反應中起阻聚作用而引起漆膜表面發粘。為克服不飽和聚酯涂料表面氧阻聚問題，在此方面的研究從未間斷過。目前有薄膜遮蓋法、石蠟覆蓋法、添加醋酸丁酸纖維素法以及在不飽和聚酯分子中引入氣干性基團等方法。最早使用的是薄膜遮蓋法和石蠟覆蓋法前者施工操作繁瑣，在涂裝結構形狀復雜的構件時無法使用；后者石蠟的加入會使漆膜透明度和層間附著力下降，甚至因局部表面張力降低而產生縮孔等病。發展的醋酸丁酸纖維素隔絕空氣的方法要求具有高丁酸基含量，且黏度要較低。在不飽和聚酯中引入氣干性基團合成非厭氧型不飽和聚酯是有效解決涂料的氣干性問題，如最早有用烯丙基醚類縮水甘油醚部分代替二元醇進行縮聚而在不飽和聚酯鏈上引入氣干性基團的改性方法，但是烯丙基醚類縮水甘油醚依賴進口，成本較高，推廣受到限制。近年來，又研制出許多新型氣干性不飽和聚酯用于涂料的配制，如縮水甘油芐基醚改性不飽和聚酯、干性油改性不飽和聚酯、雙環戊二烯(DCPD)?改性不飽和聚酯等，但是該法也存在問題，如固化后涂膜比較脆，綠化嚴重，厚涂很容易發白等。

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發明內容

為解決不飽和聚酯涂料表面氧阻聚問題，以下發展了用聚氨酯/環氧樹脂改性不飽和聚酯樹脂。該方法不但可以使改性后不飽和聚酯樹脂成膜無需打磨，綠化嚴重等問題，可以明顯的縮短施工周期，并且可以明顯改善聚氨酯改性不飽和聚酯樹脂涂料表面軟化的問題。

本發明的目的是利用聚氨酯/環氧樹脂改性不飽和聚酯樹脂涂料的制備方法。按照下述步驟進行：

（1）異氰酸酯預聚體的合成：

將定量異氰酸酯滴加到市售聚酯二元醇或聚醚二元醇中，加入適量的催化劑，在50℃慢速攪拌混合均勻備用。

其中步驟（1）所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異弗爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等帶有異氰酸酯官能團的有機化合物，異氰酸酯和基聚酯二元醇或聚醚二元醇摩爾比為1.01-1.10：1；催化劑為有機錫，如二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫等催化劑用量為異氰酸酯摩爾用量的0.01%-0.5%。?

（2）末端為環氧樹脂的聚氨酯的制備：

將環氧樹脂滴加到步驟（1）合成的異氰酸酯預聚體中，加入催化劑，在70℃聚合，合成端基為環氧樹脂的聚氨酯，冷卻至室溫。

其中步驟（2）所述的環氧樹脂可以為縮水甘油醚類環氧樹脂、縮水甘油酯類環氧樹脂、縮水甘油胺類環氧樹脂、線型脂肪族類環氧樹脂和脂環族類等環氧樹脂。環氧樹脂和異氰酸酯預聚體摩爾比為1.01-1.10:1；催化劑為有機錫，如二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫等催化劑用量為異氰酸酯預聚體摩爾用量的0.05%-0.50%。

（3）聚氨酯/環氧樹脂改性不飽和聚酯樹脂涂層的制備：

將末端為環氧樹脂的聚氨酯和市售的普通鄰苯型或間苯型不飽和聚酯樹脂等按照一定的質量比混合，加入適量含有交聯單體的稀釋劑。最后加入混合樹脂質量用量0.5%-5%的催化劑，0.5%-2.0%促進劑和0.5%-3.0%的固化劑，在一定時間內室溫噴涂成膜。

其中步驟（3）所述的聚氨酯/環氧樹脂改性不飽和聚酯樹脂和市售的普通不飽和樹脂混合質量比為1-100:10；稀釋劑為苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯等乙烯基單體，單體占稀釋劑質量比例為10-50%；稀釋劑用量為混合不飽和聚酯樹脂質量用量的10%-60%（質量百份比），稀釋劑可以為乙酸乙酯、乙酸丁酯和丙酮等低粘度溶劑。

其中步驟（3）所述催化劑為叔胺類催化劑如三亞乙基二胺、三甲羥基乙二胺、雙(二甲氨基乙基)醚等；固化劑為有機過氧化物，如過氧化甲乙酮、過氧化環己酮，促進劑為1%異辛酸鈷溶液。