[发明专利]可固化聚氨酯涂料组合物及其制备方法

说明书

一种可固化涂料组合物，所述可固化涂料组合物在维持涂膜的柔性和耐冲击性的同时具有令人满意的低温固化性质和快速干燥速度，并且还提供具有良好的抗腐蚀性和对钢基材的良好粘附的涂膜；以及一种用于制备所述可固化涂料组合物的方法。

技术领域

本发明涉及一种可固化涂料组合物和用于制备所述可固化涂料组合物的方法。

背景技术

聚氨酯是广泛用在船舶涂料和防护涂料(M&PC)中的最重要的一类热固性聚合物。二成分聚氨酯组合物通常用作面漆，但它们一般不适合用作底漆，原因是它们的抗腐蚀性不能够令人满意，而且成本相对较高。

包括双酚A环氧树脂和固化剂(例如，聚酰胺和酚醛胺)的涂料组合物由于具有比二成分聚氨酯组合物更好的抗腐蚀性和更低的成本，因此广泛用作用于M&PC应用的底漆。然而，此类环氧涂料组合物具有缺点。包括聚酰胺固化剂的环氧涂料组合物在低温下，例如，在低于5℃时通常固化缓慢或者不能固化。当在低温条件下应用此类涂料组合物时该低固化温度限制可能导致延迟生产和/或涂膜中的缺陷(例如破裂或与基材分离)。与聚酰胺固化剂所能做到的相比，酚醛胺固化剂能够在更低的温度下固化环氧树脂，并提供更快的干燥速度。不幸地，酚醛胺固化剂与环氧树脂的组合通常会损害所得涂膜的柔性。柔性是涂膜抗破裂的关键性质之一。另外，环氧底漆与聚氨酯面漆的相容性通常差于聚氨酯底漆与聚氨酯面漆的相容性。

因此，理想的是提供一种可固化涂料组合物，所述可固化涂料组合物适合于底漆应用，并且免于与传统的涂料组合物相关的挑战。该涂料组合物提供了低温固化性质并具有快速干燥速度，而不会损害所得涂膜的柔性，这是理想的。该涂料组合物提供了具有与包括双酚A环氧树脂的涂料组合物相比相当的乃至更好的抗腐蚀性的涂膜，这也是理想的。

发明内容

本发明提供了一种新型的可固化聚氨酯涂料组合物，所述组合物结合了包括特定的多元醇的异氰酸酯反应性成分和包括异氰酸酯化合物(具有至少两个异氰酸酯官能度)的异氰酸酯成分。特定的多元醇是腰果壳液与环氧成分的反应产物，环氧反应性基团与环氧基团的摩尔比为0.95:1到1.5:1。在维持所得涂膜的柔性和耐冲击性的同时，本发明的涂料组合物的低温固化性质与包含酚醛胺的环氧涂料组合物的低温固化性质相当，并优于包含聚酰胺的环氧涂料组合物的低温固化性质。本发明的可固化涂料组合物具有快速干燥速度，例如，根据以下的实例部分描述的测试方法表干时间为1.5小时或更少，硬干时间为3.5小时或更少。本发明的涂料组合物也提供了由所述涂料组合物制造的涂膜，具有的抗腐蚀性与基于双酚A环氧树脂的涂料组合物相当或比其更佳。

在第一方面，本发明提供一种可固化涂料组合物，所述可固化涂料组合物包括：包括多元醇的异氰酸酯反应性成分，其中所述多元醇是环氧成分和环氧反应性成分的反应产物，所述环氧反应性成分的环氧反应性基团与所述环氧成分的环氧基团的摩尔比为0.95:1到1.5:1，并且其中所述环氧反应性成分包括腰果壳液；和异氰酸酯成分，所述异氰酸酯成分包括具有至少两个异氰酸酯官能度的异氰酸酯化合物。

在第二方面，本发明提供一种用于制备第一方面的可固化涂料组合物的方法。所述方法包括混合：

包括多元醇的异氰酸酯反应性成分，其中所述多元醇是环氧成分和环氧反应性成分的反应产物，所述环氧反应性成分的环氧反应性基团与所述环氧成分的环氧基团的摩尔比为0.95:1到1.5:1，并且其中所述环氧反应性成分包括腰果壳液；和异氰酸酯成分，所述异氰酸酯成分包括具有至少两个异氰酸酯官能度的异氰酸酯化合物。

具体实施方式

本发明的可固化涂料组合物包括异氰酸酯成分和异氰酸酯反应性成分。

在本发明中有用的异氰酸酯反应性成分包括多元醇。本发明中有用的多元醇，腰果壳液改性的多元醇(以下称为CME多元醇)是包括环氧成分和环氧反应性成分(包括腰果壳液(CNSL))的反应混合物的反应产物。