单组份室温固化水性聚氨酯涂料及其制备方法
单组份室温固化水性聚氨酯涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建材涂料技术领域，具体涉及一种单组份室温固化水性聚氨酯涂料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨 酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物（也叫低分子氨基甲酸酯聚合物）和 含羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多，应用范 围也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚 氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都 比较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。主要应用方向有木器涂料、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。缺点是施工工序复杂，对施工 环境要求很高，漆膜容易产生弊病。目前的单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化 聚氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料等品种，但由于其储存时间短、对固化条件要求较高且固化 时间长等问题致使该类涂料应用面不如双组分涂料广，目前主要用于地板涂料、防腐涂料、 预卷材涂料等。
【发明内容】
[0003] 本发明为解决目前单组分聚氨酯涂料在实际应用的上述问题，提供了一种储存期 长、室温环境即可快速固化的单组份室温固化水性聚氨酯涂料以及其制备方法。
[0004] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制成：
[0005] 多异氰酸酯 35-45份 聚酯多元醇 50-55份 扩链剂 12-15份 鞋焼偶联剂 70_80份 催化剂 8-10份 阻燃剂 3-8份 其他助剂 0-5份。
[0006] 优选的，本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制成：
[0007] 多异氰酸酯 40份 聚酯多元醇 52份 扩链剂 14份 硅烷偶联剂 78份 催化剂 9份 阻燃剂 5份 其他助剂 3份。
[0008] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰 酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。
[0009] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述聚酯多元醇为聚己二酸己二醇 酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇 或聚己内酯二醇。
[0010] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述扩链剂为N-甲基二乙醇胺。
[0011] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述硅烷偶联剂为KH550, KH560， KH570和KH792中的至少一种。
[0012] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、 醋酸锡和辛酸亚锡中的至少一种。
[0013] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述阻燃剂为磷酸三苯酯或磷酸甲 苯二苯醋。
[0014] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述其他助剂包括无机填料、颜料 中的一种或多种；其中，无机填料可以为为重钙、轻钙、纳米钙、硫酸钡、滑石粉、白炭黑等， 颜料可以为钛白粉、锌粉、铝粉、铝片、云母氧化铁、铁红、红丹等。
[0015] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料的制备方法，其是在惰性气氛环境下， 在密闭高速分散机中，将各原料分散均匀后，密闭包装即可。
[0016] 本发明中的多异氰酸酯、聚酯多元醇能够在扩链剂和催化剂的共同作用下，于空 气中快速交联并固化，而交联反应在硅烷偶联剂环境下能够更有效的进行。采用惰性气氛 密封包装，储存时间长。
[0017] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料室温环境即可在短时间（IOmin内）固 化，储存有效期长且具有优异的防腐阻燃性能。本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料 可用于皮革涂饰、木材的防腐涂饰以及建筑墙体的涂饰。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1
[0019] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯35份、聚己二酸己二醇酯二元醇50 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺15份、硅烷偶联剂KH550 80份、催化剂二月桂酸二丁基锡8份、 阻燃剂磷酸三苯酯5份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀后，密闭封装。所得产品于 室温（25°C )固化，表干时间6min。
[0020] 实施例2
[0021] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯40份、聚己二酸己二醇酯二元醇52 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺14份、硅烷偶联剂KH550 78份、催化剂二月桂酸二丁基锡9份、 阻燃剂磷酸甲苯二苯酯5份、滑石粉1份、钛白粉2份依次加入到高速分散釜中，高速分散 均勾后，密闭封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间5min。
[0022] 实施例3
[0023] 在干燥氮气保护下，将二环己基甲烷二异氰酸酯45份、聚己二酸丁二醇酯二元醇 55份、扩链剂N-甲基二乙醇胺12份、硅烷偶联剂KH570 70份、催化剂二月桂酸二丁基锡9 份、阻燃剂磷酸三苯酯6份、重钙1份、云母氧化铁2份依次加入到高速分散釜中，高速分散 均勾后，密闭封装。所得产品于室温（25°C)固化，表干时间6min。
[0024] 实施例4
[0025] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯42份、聚己二酸新戊二醇酯二醇52 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺15份、硅烷偶联剂KH570 78份、催化剂醋酸锡10份、阻燃剂磷 酸甲苯二苯酯3份、滑石粉1份、云母氧化铁3份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀 后，密闭封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间7min。
[0026] 实施例5
[0027] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯38份、聚己二酸新戊二醇酯二醇53 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺13份、硅烷偶联剂KH550 76份、催化剂辛酸亚锡10份、阻燃剂 磷酸甲苯二苯酯6份、重钙2份、铝粉1份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀后，密闭 封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间8min。
[0028] 实施例6
[0029] 在干燥氮气保护下，将二环己基甲烷二异氰酸酯45份、聚己内酯二醇55份、扩链 剂N-甲基二乙醇胺12份、硅烷偶联剂KH570 77份、催化剂二月桂酸二丁基锡10份、阻燃 剂磷酸三苯酯8份、白炭黑1份、铝粉2份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀后，密闭 封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间9min。
【主权项】
1. 一种单组份室温固化水性聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制成：2. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述多异氰酸酯 为异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。3. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述聚酯多元醇 为聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二 酸乙二醇酯二元醇或聚己内酯二醇。4. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述扩链剂为 N-甲基二乙醇胺。5. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂 为 KH550, KH560, KH570 和 KH792 中的至少一种。6. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述催化剂为二 月桂酸二丁基锡、醋酸锡和辛酸亚锡中的至少一种。7. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述阻燃剂为磷 酸三苯酯或磷酸甲苯二苯酯。8. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述其他助剂包 括无机填料、颜料中的一种或多种。9. 权利要求1-8任一项所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在 于，在惰性气氛环境下，在密闭高速分散机中，将各原料分散均匀后，密闭包装即可。
【专利摘要】本发明公开了一种单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其由下述重量份的原料制成：多异氰酸酯35-45份、聚酯多元醇50-55份、扩链剂12-15份、硅烷偶联剂70-80份、催化剂8-10份、阻燃剂3-8份、其他助剂0-5份。本发明还公开了该涂料的制备方法是在惰性气氛环境下，在密闭高速分散机中，将各原料分散均匀后，密闭包装即可。本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料室温环境即可在短时间(10min内)固化，储存有效期长且具有优异的防腐阻燃性能。本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料可用于皮革涂饰、木材的防腐涂饰以及建筑墙体的涂饰。
【IPC分类】C08G18/66, C08G18/42, C09D175/06, C08G18/75, C08G18/32
【公开号】CN104893536
【申请号】CN201510354717
【发明人】吴昌飞, 艾蒙雁
【申请人】芜湖市晨曦新型建材科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
【技术领域】
[0001] 本发明属于建材涂料技术领域，具体涉及一种单组份室温固化水性聚氨酯涂料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨 酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物（也叫低分子氨基甲酸酯聚合物）和 含羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多，应用范 围也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚 氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都 比较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。主要应用方向有木器涂料、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。缺点是施工工序复杂，对施工 环境要求很高，漆膜容易产生弊病。目前的单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化 聚氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料等品种，但由于其储存时间短、对固化条件要求较高且固化 时间长等问题致使该类涂料应用面不如双组分涂料广，目前主要用于地板涂料、防腐涂料、 预卷材涂料等。
【发明内容】
[0003] 本发明为解决目前单组分聚氨酯涂料在实际应用的上述问题，提供了一种储存期 长、室温环境即可快速固化的单组份室温固化水性聚氨酯涂料以及其制备方法。
[0004] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制成：
[0005] 多异氰酸酯 35-45份 聚酯多元醇 50-55份 扩链剂 12-15份 鞋焼偶联剂 70_80份 催化剂 8-10份 阻燃剂 3-8份 其他助剂 0-5份。
[0006] 优选的，本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制成：
[0007] 多异氰酸酯 40份 聚酯多元醇 52份 扩链剂 14份 硅烷偶联剂 78份 催化剂 9份 阻燃剂 5份 其他助剂 3份。
[0008] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰 酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。
[0009] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述聚酯多元醇为聚己二酸己二醇 酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇 或聚己内酯二醇。
[0010] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述扩链剂为N-甲基二乙醇胺。
[0011] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述硅烷偶联剂为KH550, KH560， KH570和KH792中的至少一种。
[0012] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、 醋酸锡和辛酸亚锡中的至少一种。
[0013] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述阻燃剂为磷酸三苯酯或磷酸甲 苯二苯醋。
[0014] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料中，所述其他助剂包括无机填料、颜料 中的一种或多种；其中，无机填料可以为为重钙、轻钙、纳米钙、硫酸钡、滑石粉、白炭黑等， 颜料可以为钛白粉、锌粉、铝粉、铝片、云母氧化铁、铁红、红丹等。
[0015] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料的制备方法，其是在惰性气氛环境下， 在密闭高速分散机中，将各原料分散均匀后，密闭包装即可。
[0016] 本发明中的多异氰酸酯、聚酯多元醇能够在扩链剂和催化剂的共同作用下，于空 气中快速交联并固化，而交联反应在硅烷偶联剂环境下能够更有效的进行。采用惰性气氛 密封包装，储存时间长。
[0017] 本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料室温环境即可在短时间（IOmin内）固 化，储存有效期长且具有优异的防腐阻燃性能。本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料 可用于皮革涂饰、木材的防腐涂饰以及建筑墙体的涂饰。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1
[0019] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯35份、聚己二酸己二醇酯二元醇50 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺15份、硅烷偶联剂KH550 80份、催化剂二月桂酸二丁基锡8份、 阻燃剂磷酸三苯酯5份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀后，密闭封装。所得产品于 室温（25°C )固化，表干时间6min。
[0020] 实施例2
[0021] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯40份、聚己二酸己二醇酯二元醇52 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺14份、硅烷偶联剂KH550 78份、催化剂二月桂酸二丁基锡9份、 阻燃剂磷酸甲苯二苯酯5份、滑石粉1份、钛白粉2份依次加入到高速分散釜中，高速分散 均勾后，密闭封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间5min。
[0022] 实施例3
[0023] 在干燥氮气保护下，将二环己基甲烷二异氰酸酯45份、聚己二酸丁二醇酯二元醇 55份、扩链剂N-甲基二乙醇胺12份、硅烷偶联剂KH570 70份、催化剂二月桂酸二丁基锡9 份、阻燃剂磷酸三苯酯6份、重钙1份、云母氧化铁2份依次加入到高速分散釜中，高速分散 均勾后，密闭封装。所得产品于室温（25°C)固化，表干时间6min。
[0024] 实施例4
[0025] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯42份、聚己二酸新戊二醇酯二醇52 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺15份、硅烷偶联剂KH570 78份、催化剂醋酸锡10份、阻燃剂磷 酸甲苯二苯酯3份、滑石粉1份、云母氧化铁3份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀 后，密闭封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间7min。
[0026] 实施例5
[0027] 在干燥氮气保护下，将异佛尔酮二异氰酸酯38份、聚己二酸新戊二醇酯二醇53 份、扩链剂N-甲基二乙醇胺13份、硅烷偶联剂KH550 76份、催化剂辛酸亚锡10份、阻燃剂 磷酸甲苯二苯酯6份、重钙2份、铝粉1份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀后，密闭 封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间8min。
[0028] 实施例6
[0029] 在干燥氮气保护下，将二环己基甲烷二异氰酸酯45份、聚己内酯二醇55份、扩链 剂N-甲基二乙醇胺12份、硅烷偶联剂KH570 77份、催化剂二月桂酸二丁基锡10份、阻燃 剂磷酸三苯酯8份、白炭黑1份、铝粉2份依次加入到高速分散釜中，高速分散均匀后，密闭 封装。所得产品于室温（25°C )固化，表干时间9min。
【主权项】
1. 一种单组份室温固化水性聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制成：2. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述多异氰酸酯 为异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。3. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述聚酯多元醇 为聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二 酸乙二醇酯二元醇或聚己内酯二醇。4. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述扩链剂为 N-甲基二乙醇胺。5. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂 为 KH550, KH560, KH570 和 KH792 中的至少一种。6. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述催化剂为二 月桂酸二丁基锡、醋酸锡和辛酸亚锡中的至少一种。7. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述阻燃剂为磷 酸三苯酯或磷酸甲苯二苯酯。8. 如权利要求1所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述其他助剂包 括无机填料、颜料中的一种或多种。9. 权利要求1-8任一项所述单组份室温固化水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在 于，在惰性气氛环境下，在密闭高速分散机中，将各原料分散均匀后，密闭包装即可。
【专利摘要】本发明公开了一种单组份室温固化水性聚氨酯涂料，其由下述重量份的原料制成：多异氰酸酯35-45份、聚酯多元醇50-55份、扩链剂12-15份、硅烷偶联剂70-80份、催化剂8-10份、阻燃剂3-8份、其他助剂0-5份。本发明还公开了该涂料的制备方法是在惰性气氛环境下，在密闭高速分散机中，将各原料分散均匀后，密闭包装即可。本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料室温环境即可在短时间(10min内)固化，储存有效期长且具有优异的防腐阻燃性能。本发明的单组份室温固化水性聚氨酯涂料可用于皮革涂饰、木材的防腐涂饰以及建筑墙体的涂饰。
【IPC分类】C08G18/66, C08G18/42, C09D175/06, C08G18/75, C08G18/32
【公开号】CN104893536
【申请号】CN201510354717
【发明人】吴昌飞, 艾蒙雁
【申请人】芜湖市晨曦新型建材科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
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