[發明專利]一種雙重固化無溶劑型聚氨酯卷材涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710699373.6
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107556914B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 馬金;高晨陽;吳潤澤;劉棋;王桂銀;董文灝;顧科毅
• 申請（專利權）人: 江蘇蘭陵高分子材料有限公司
• 主分類號: C09D187/00
• 分類號: C09D187/00;C09D175/14;C09D7/61;C09D7/63;C08G81/00;C08G18/48;C08G18/67;C08G63/664;C08G63/66
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華;任曉嵐

本發明屬于環保卷材涂料技術領域，特別涉及一種雙重固化無溶劑型聚氨酯卷材涂料及其制備方法。涂料產品組分及質量百分含量為：雙甘油基樹狀大分子聚氨酯預聚物30?42％、蓖麻油基聚氨酯預聚物10?15％、復合活性單體15?27％、無機復合填料10?22％、乙酰檸檬酸三丁酯5?10％、紫外光固化劑3?6％、脂肪族聚異氰酸酯固化劑3?10％、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯2?4％、環氧基硅烷偶聯劑1?5％。該涂料產品為無溶劑型環保涂料，具有良好的附著力、耐MEK擦拭性能和耐高、低溫性能等，可用于各類卷材的涂裝與防護。

技術領域

本發明屬于環保卷材涂料技術領域，特別涉及一種雙重固化無溶劑型聚氨酯卷材涂料及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展和社會的進步，環境和能源問題日益顯著。人們對于環境保護和能源節約越來越重視，希望高污染溶劑型涂料能夠被低VOC排放、無毒環保涂料所取代。無溶劑型涂料與溶劑型涂料相比，其明顯的優點是合成過程環保，涂料產品固含量高；無溶劑型涂料與水性涂料相比，避免了水性涂料體系除水時消耗大量熱能。但是如果直接地將溶劑型涂料向無溶劑型涂料轉變，由于沒有溶劑的稀釋，導致預聚物體系粘度較高，給生產過程帶來不便，同時產生的反應熱使體系發生凝膠。

發明內容

對此，本發明提供了一種雙重固化無溶劑型聚氨酯卷材涂料，涂料的各組分按重量百分比計算為，

其中，雙甘油基樹狀大分子聚氨酯預聚物的制備方法為(以聚乙二醇為例，化學反應示意圖如下)，

(1)在保護氣氛下，將二異氰酸酯和催化劑加入反應容器后，再逐漸加入分子量400的聚氧化丙烯二醇和分子量1000的聚乙二醇的混合液體，同時攪拌反應，得到反應物A，

催化劑為鉍鋅復合催化劑，占涂料體系總質量的0.02～0.2％，

分子量400的聚氧化丙烯二醇和分子量1000的聚乙二醇之間的摩爾比為4:3，兩者的總摩爾量與二異氰酸酯的摩爾量之比為1:2.3，

攪拌反應時的溫度為20～40℃，攪拌反應的時間為1～1.5h，攪拌轉速為700～1000r/min，

二異氰酸酯中官能團的活性更高，其異氰酸根基團將優先于僅含有一個異氰酸根的分子與羥基發生反應，因此按照二異氰酸酯與羥基的投料比來看，本步驟的產物為，單個聚氧化丙烯二醇分子或單個聚乙二醇分子左右兩端各連接一個二異氰酸酯的線狀結構(可參見以下反應示意圖)，

(2)向步驟(1)得到的反應物A中加入甲基丙烯酸羥乙酯，攪拌反應后得到的反應物混合液B主要為一端含有異氰酸酯基、另一端含有碳碳雙鍵的聚氨酯丙烯酸酯，

攪拌反應時的溫度為40～65℃，攪拌反應的時間為1～2.5h，攪拌轉速為500～1000r/min，

(3)在保護氣氛下，將雙甘油加入反應容器后，再加入雙羥甲基丙酸和催化劑，在150～190℃范圍內攪拌反應充分后，得到的反應物混合液C主要為雙甘油基樹狀大分子聚酯，常溫下為固體，

其中，雙羥甲基丙酸和催化劑在同樣的溫度和攪拌條件下分四次加入，首次加入的雙羥甲基丙酸與雙甘油的摩爾比為4:1，四次所加入的雙羥甲基丙酸的質量之比依次為1:2:4:8，每次加入的催化劑均為對甲苯磺酸，添加量均占涂料體系總質量的0.01～0.1％，

首次加入雙羥甲基丙酸和催化劑后，持續攪拌1～3h后再進行下一次的加入；后三次加入雙羥甲基丙酸和催化劑后，每次持續攪拌2～4h后再進行下一次的加入或停止攪拌，

攪拌轉速均為500～1000r/min，