[发明专利]单组份聚氨酯树脂漆及其制备方法

说明书

本发明涉及一种单组份聚氨酯涂料用的树脂漆及其制备方法。

聚氨酯漆由于其优异的物理性能和广泛的适应性，近年来的发展速度超过其他各类漆种，但是，当前市场上的聚氨酯漆主要是双组份的，它需要在使用前，才能将甲、乙两组份现场调制，然后方能使用，且要在规定的时间内用完，否则，超过使用期即无法涂刷而浪费;再则双组份聚氨酯漆由于采用令人晕眩的环己酮等溶剂和在混合施工时有大量极毒的异氰酸酯挥发到空气中，严重危害了施工人员身体健康，因此，使用受到了一定的限制，而常用的醇酸树脂漆。虽然，施工方便，气味适度。但由于其硬度低，耐热差，在某些物性方面无法与双组份聚氨酯漆匹敌。故而其应用范围受到限制。

因此，人们把注意力转向单组份聚氨酯漆，希望能弥补双组份的缺点。如潮固化型的单组份聚氨酯漆，要求在高湿度环境下干燥成膜，仅局限于阴雨天和潮湿环境使用。于是，又研制出封闭型的单组份聚氨酯，而这种漆要求在加热烘烤时方能固化结膜，又使其局限于一定条件方能使用。氨酯油聚氨酯漆虽具有醇酸漆的优点，而其物性较差，达不到双组份的优良物性，只能作地板和家具漆。

综上所述，人们希望有一种自干，不受环境湿度、温度影响，涂饰时不需临时配制，且涂施工艺简单，无毒，物性与双组份聚氨酯基本一致的自干单组份聚氨酯漆。

本发明的目的是：提供一种树脂液，采用这种树脂液所制成的单组份聚氨酯漆能集醇酸漆和双组份聚氨酯漆的优点于一体。该漆不仅能涂饰家具、地板，而且能涂饰金属、橡胶、玻璃等。

本发明的聚氨酯树液采用亚麻油、季戊四醇和甲苯二异氰酸酯作为主要原料，环烷酸钙液作为醇解催化剂，以200^＃溶剂和二甲苯作溶剂，经过醇解、聚合和稀释后配制而成。醇解的油基比为1∶1～1.2，聚合的投料比γ值为0.95～1.05。其制备方法如下：将亚麻油、季戊四醇、环烷酸钙液同时投入醇解釜中，在搅拌下升温至240°±5°，进行酯交换反应，待酯交换达到终点时，降温到50°±2℃，并在搅拌下滴加甲苯二异氰酸酯，滴加时温度控制在50°～60℃，滴加时间约1小时，滴完后反应温度控制在80～90℃，直到粘度达到要求，加入二甲苯和200^＃溶剂经过滤后成树脂液。

实施例：

本发明的聚氨酯树脂液由双漂亚麻油、工业用季戊四醇、工业用甲苯二异氰酸酯、含量2%的环烷酸钙液和工业用二甲苯及200^＃溶剂组成。油基比为1∶1（最佳值），投料比γ值0.98（最佳值），各重量份为：亚麻油37%，季戊四醇3.75%，甲苯二异氰酸酯7.5%，环烷酸钙液0.1%，二甲苯16.5%，200^＃溶剂33.4%，其配制方法如上所述。所配制的树脂液性能指标为：颜色6级，粘度70秒，细度0微米，固体含量50±2%，酸值小于0.2mgkoH/g。

在本发明的树脂液中加入钴和铅催干剂，经搅拌，加入适量的二甲苯、200^＃溶剂调整粘度即为单组份清漆，这种清漆具有自干性;在树脂液中加入各种颜料和催干剂、二甲苯、200^＃溶剂及防结剂，经砂磨或辗磨，即可制得各种颜色的单组份聚氨酯色漆。如白色单组份聚氨酯磁漆其制备如下：

钛白粉（R820）24克，单组份聚氨酯树脂液68克，在高速搅拌下分散混合后于砂磨机中磨细至细度≤20微米，加入环烷酸钴液0.5克，环烷酸铅液2克、防结剂甲二酮肟0.2克和二甲苯、200^＃等调整粘度至38秒，用搅拌器均匀混合，即为白色单组份聚氨酯磁漆。将所制得的漆在室温25℃，相对湿度60%条件下，按照漆膜检测标准取马口铁板制片（也可用三夹板制板作家具漆用），测得的结果如下：粘度41秒，干燥时间，表干0.75小时，实干5小时，硬度（玻璃硬度值）0.634冲击强度50公斤、厘米，附着力1级，柔韧性1毫米，光泽96%，耐水36小时，耐汽油30天，遮盖力90克/米²，用容器盛100℃开水放置于干燥漆膜上，不变黄，无痕迹，制得的木板片在100℃沸水中煮30分钟，不起泡，不变黄，在120℃烘箱中烘烤20分钟，不变黄，不发粘，不变软。用火红的香烟头在干燥的木板漆膜上放置一分钟，漆膜不起泡，不脱落，但木质变黄，漆膜变黄。涂饰时无异氰酸根等极毒的挥发气体，价格一般较双组份聚氨酯低级10%左右。

单组份聚氨酯清漆制备方法如下：