[发明专利]一种高固体分双组分聚氨酯环保涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高固体分双组分聚氨酯环保涂料，由A、B两组分组成，A:B＝1:0.5～1.2；A组分由高固体分醇酸树脂、填料或色浆、助剂和溶剂组成；B组分为聚氨酯固化剂；本发明还提供一种90％高固含的醇酸树脂的制备方法；本发明制得的高固体分双组分聚氨酯环保涂料，其施工下的固体分≥80％，VOC≤200g/L，有害物质限量符合标准GB 18581‑2009和HJ414‑2007的要求；具有高固低粘，快干性，贮存时不沉淀；涂膜流平性、透明性好，一次成膜厚度＞140μm，不流挂；而且涂膜具有优良的附着力、耐水性、耐化学品性、耐磨性、抗划伤性和机械性能；广泛用于木器、金属、混凝土等表面涂装。

技术领域

本发明涉及一种双组份聚氨酯涂料，尤其涉及到一种高固体分双组分聚氨酯环保涂料及其制备方法，属于环保涂料技术领域。

背景技术

聚氨酯涂料是目前较常用的一类涂料，双组分聚氨酯涂料由异氰酸酯预聚物和含羟基树脂两部分组成，通常称为主剂组分和固化剂组分；根据含羟基组分的不同分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。双组分聚氨酯涂料具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大以及耐化学品、耐候性好和良好的机械性能等，广泛用于木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。

目前我国年排放VOC1800万吨，其中涂料涂装行业占1/4，是不折不扣的VOC排放大户。1966年美国公布了世界第一个控制溶剂污染的法规，规定涂料中溶剂含量不许超过17％；2002年欧盟颁布了涂料溶剂限制排放令，要求到 2010年削减溶剂排放量50％；限制在涂料涂装行业的溶剂用量，或用低毒溶剂代替有毒有害溶剂。

2015年1月26日，中国出台了《关于对电池、涂料行业征收消费税的通知》，对施工状态下VOC大于420g/L的涂料征收4％的消费税；欧盟对工业涂料VOC设限分两期，即2007年VOC限值要达到420～450g/L，2010年则降到 300g/L，2015年则降到250g/L，这显然和欧美国家差距比较大。近两年来国内对涂料的VOC排放严控制和环保的严规定，还有油价的持续上涨，强烈促使涂料企业向水性涂料、粉未涂料、UV涂料和高固体分涂料技术方向发展。

然而，对某些应用领域，水性产品还不能达到所要求的质量和性能。溶剂型涂料具有以下优点：在诸如低温和高湿等不利环境下仍具有较宽的应用和干燥范围；在诸如严重锈蚀或粉化表面等不良底材上仍可具有较高性能；易于施工；较好的漆膜性能，例如机械性能和抗化学品性；较好的艺术外观。尽管水性产品技术水平在不断提高，但行业认为溶剂型涂料在可预见的未来还不能完全被水性产品取代。

高固体份涂料是指含有70％以上重量份或80％以上体积非挥发分的一类涂料，它可以明显减少VOC的排放，节省大量的有机溶剂，而且一次涂装的膜厚是传统涂料的1～4倍，可以减少施工次数，是省资源、省能源、低污染性、具有市场前途的一类发展涂料。

高固体分涂料采用相对分子质量较小的、分子量分布很窄的聚合物树脂，因此高固份涂料的核心技术是设法降低传统树脂的相对分子质量，降低粘度，提高树脂的溶解性，在成膜过程中靠有效的活性基团产生交联反应，保证完美的涂层质量达到传统溶剂型涂料的水平或更高。

中国专利CN103666229A公开了一种集装箱用的高固体分涂料，包括主剂和固化剂，主剂与固化剂的质量配比为4:1，其中，主剂为：羟基丙烯酸树脂40～60％、流变助剂1～5％、功能颜料1～10％、耐晒颜料20～25％、消泡剂0～1％、润湿分散剂1～3％、流平剂0.2～1.0％、活性稀释剂1～10％、催干剂0.1～5％、混合溶剂1～5％；所用羟基丙烯酸树脂固体分为70％左右；制得的涂料体积固体分为78％以上，一次成膜厚度为150μm，表干为15min。