高豐滿度高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆的製作方法
2023-06-04 20:29:46
專利名稱：高豐滿度高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於木器塗裝的聚氨酯啞光清漆。
背景技術：
在家具行業，聚氨酯啞光清漆的揮發性有機化合物(VOC)排放量高，游離TDI即甲苯二異氰酸酯含量以及三苯含量過高，產品施工時豐滿性不夠，重塗時透明性欠佳，一直是眾多塗料生產廠家難以解決的課題。目前，木器市場用的聚氨酯啞光清漆大體有兩類第一類是在其漆組分中引入一定量的硝化棉，在固化劑組分中基本不引入甲苯二異氰酸酯三聚體固化劑。這類聚氨酯啞光清漆的優點是重塗後透明性較好，缺點是漆膜不豐滿，VOC排放量過高，且大多三苯含量高，耐黃性也較差。導致缺點的原因是硝化棉，硝化棉引起粘度高，從而施工固含低、不豐滿、VOC排放量大，而且硝化棉與甲苯二異氰酸酯的反應又引起黃變。第二類聚氨酯啞光清漆是在漆組分中不引入硝化棉，在固化劑組份中引入20-25％的甲苯二異氰酸酯三聚體。這類清漆的優點是漆膜豐滿比第一類好，耐黃性較好，缺點是重塗後透明性較差，其原因是重塗造成層間相溶不好，另外消光粉或蠟粉含量過高導致漆膜發白，透明性不佳。這兩類聚氨酯啞光清漆的施工固含均不高，豐滿性欠佳，VOC排放量過高，且選用普通固化劑時，游離TDI含量也難以達環保要求，稀釋劑為常規組分，三苯含量難以達環保要求。
發明內容
本發明的目的主要是針對上述第二類聚氨酯啞光清漆存在的問題，提供一種透明度好、漆膜豐滿、耐黃性較好、低揮發性有機化合物排放量、低游離TDI含量、低三苯含量的高豐滿度高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆。
本發明的目的是這樣實現的本發明的聚氨酯啞光清漆由漆組分、聚氨酯固化劑組分和稀釋劑組分組成，三個組分的重量配比為1∶0.5∶0.6-0.8；所述聚氨酯固化劑組分包含50-70％重量的甲苯二異氰酸酯三聚體，其餘為80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷的加成物；所述漆組份包含15-25％重量的80％固含的短油度大豆油醇酸樹脂、50-60％重量的改性飽和聚酯樹脂、0-5％重量的蓖麻油、10-12％重量的60％固含的醛酮樹脂、3-5％重量的消光粉、0.3-1.0％重量的聚四氟乙烯蠟、4％-10％重量的常規助劑和溶劑；所述稀釋劑組分包含70-80％重量的醋酸丁酯、10-20％重量的混二酸二甲酯、10-15％重量的異弗爾酮。
本發明聚氨酯固化劑組分中甲苯二異氰酸酯三聚體的重量百分含量為50-60％較佳；漆組份中，短油度大豆油醇酸樹脂的重量百分含量為15-20％較佳，蓖麻油的重量百分含量為2-5％較佳。
本發明優選的短油度大豆油醇酸樹脂的原料組成為32-34％重量的油酸、2-4％重量的苯甲酸、0.5-1％重量的順丁烯二酸酐、38-42％重量的苯酐、15.5-18％重量的季戊四醇，15-18％重量的乙二醇，短油度大豆油醇酸樹脂的OH百分含量為4.5-5.8％，K值為1.13-1.15。短油度大豆油醇酸樹脂按常規的醇酸樹脂的生產工藝生產而得。
本發明中的稀釋劑為無三苯、無乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇丁醚的環保型健康稀釋劑。
本發明中的其它原料均可在市場上購得。
與市場上的第二類聚氨酯啞光清漆相比，本發明的優點如下1.環保健康本發明在聚氨酯固化劑中引入游離TDI＜0.2％的甲苯二異氰酸酯三聚體及80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷的加成物，從而使施工時游離TDI含量從通常的0.5-0.7％左右降至0.25％以下；漆組分、固化劑組分、稀釋劑組分中的溶劑均不添加三苯及CAC、BCS等高毒致畸溶劑，三苯含量遠低於第二類聚氨酯啞光清漆組合達環保產品要求；另外，由於漆組分中樹脂的固含高的原因，使揮發性有機化合物(VOC)排放小於600g/L，達環保產品要求；另外，原材料帶入的重金屬含量幾乎為零，遠遠小於500mg/kg。以上各項指標均優於中國商品學會頒布的聚氨酯塗料綠色選擇評定標準GCP006-2002。
2.重塗透明性佳本發明在聚氨酯固化劑組分中，將快幹型聚氨酯固化劑甲苯二異氰酸酯三聚體的重量百分含量從20～25％提高到50～70％左右，從而增加消光性能，並可使消光粉重量從5-6％降低到3-5％左右。以上措施均明顯的提高了重塗透明性。
3.豐滿性極佳本發明在漆組分中引入高固含(80％)豆油醇酸樹脂，固化劑組分中引入高固含(75％)80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷的加成物的固化劑，使固化劑的固含量提高，稀釋劑組分棄用二苯而全部使用強溶劑，從而使施工固含從普通的35％左右提高到41％左右。
4.高硬度、高抗刮、韌性好、耐黃性好本發明在聚氨酯固化劑組分中，增加甲苯二異氰酸酯三聚體快幹固化劑使交聯密度增大，硬度提高，抗刮傷性提高，引入10％左右的韌性樹脂，提高韌性，完全不使用硝化棉，保持良好的耐黃變性。
以下結合實施例對本發明作進一步說明。
具體實施例方式
以下的百分含量均為重量百分含量。
2.聚氨酯固化劑組份(簡稱組份B)的製備在一個500ml鐵罐內，加入PU甲苯二異氰酸酯三聚體固化劑(50T)150g，加入PU 80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷加成物通用固化劑(JK-75)150g，攪拌均勻。
3.稀釋劑組份(簡稱組份C)的製備在一個500ml鐵罐內，加入醋酸丁酯240g、高沸點溶劑混二酸二甲酯(NME)30g、異弗爾酮30g，混合均勻。
4、配漆取組分A300g、組分B150g、組分C240g(按A∶B∶C＝1∶0.5∶0.8的重量比)混合在一起，即配製成高豐滿、高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆690g。實施例一的產品的NCO/OH＝100％，施工固含高達41.6％。
在本實施例中，型號為1180D的短油度大豆油醇酸樹脂，由公司按常規的醇酸樹脂生產方法自行生產，其原料組成為34％重量的油酸、2％重量的苯甲酸、0.5％重量的順丁烯二酸酐、40％重量的苯酐、15.5％重量的季戊四醇，16.2％重量的乙二醇，其OH百分含量為4.75％，K值為1.132。
其餘原料的來源如下改性飽和聚酯樹脂(HS129)為義大利SAPICI公司生產的樹脂；蓖麻油為進口或國產的精製蓖麻油；韌性醛酮樹脂(CF-60)為60％固含的由德國BASF公司生產的A-81醛酮樹脂，採用醋酸丁酯溶解；
NME為本公司生產的丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物，可使用杜邦的DBE；聚醚改性聚二甲基矽氧烷流平劑(BYK306)、聚丙烯酸共聚體流平劑(BYK358)為德國畢克化學的流平助劑；低分子量不飽和多元羧酸聚合物分散劑(BYK104)為畢克化學的分散助劑；聚醚矽氧烷流平劑(10％Tego450)為德國TEGO(迪高)化學公司的TEGO450流平助劑用二甲苯溶解成10％的溶液。
聚四氟乙烯蠟(FS421)為美國三葉化學的聚四氟乙烯與聚乙烯的混合蠟。
消光粉(ED-30)為美國GRACE公司的消光粉。
PU甲苯二異氰酸酯三聚體固化劑(50T)採用義大利SAPICI公司的60T固化劑用醋酸丁酯兌稀50％固含。
80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷加成物通用固化劑(JK-75)採用德國BAYER公司的L-75固化劑。
在本實施例中，型號為1181D的短油度大豆油醇酸樹脂，由公司按常規方法自行生產，其原料組成為；32％重量的油酸、3％重量的苯甲酸、0.8％重量的順丁烯二酸酐、38％重量的苯酐、17％重量的季戊四醇，15％重量的乙二醇，其OH百分含量為5.0％，K值為1.133。實施例五按實例一的方案同樣製作啞光清漆。但是本實例中的短油度大豆油醇酸樹脂(1182D)與實例一、二、三、四不同。施工固含高達41.6％。
在本實施例中，型號為1182D的短油度大豆油醇酸樹脂，由公司按常規方法自行生產，其原料組成為；33％重量的油酸、4％重量的苯甲酸、1％重量的順丁烯二酸酐、42％重量的苯酐、18％重量的季戊四醇，18％重量的乙二醇，其OH百分含量為5.8％，K值為1.154。市場產品一的組成為漆組分A中含改性飽和聚酯樹脂(HS129)40-50％，70％固含的短油度大豆油醇酸樹脂(9970D)20-30％，啞光粉ED-30為5-6％，聚四氟乙稀蠟0.3-1.0％，其它為常規的溶劑和助劑如分散劑、防沉劑、消泡劑、流平劑。
固化劑組份B中含快幹甲苯二異氰酸酯三聚體50T 20-30％，通用80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷加成物PU固化劑(GB50)70-80％。
稀釋劑為常規稀釋劑，施工重量配比為A∶B∶C＝1∶0.5∶0.6-0.8，施工固含通常為36％左右。市場產品二的組成為組分A中含硝化棉1-4％，改性飽和聚酯樹脂(HS129)40-50％，70％固含的短油度大豆油醇酸樹脂(9970D)20-30％，啞光粉(ED-30)3-4％，聚四氟乙稀蠟0.3-1.0％，其它為常規組份包括溶劑和助劑如分散劑、防沉劑、消泡劑、流平劑。組份B通常不含甲苯二異氰酸酯三聚體50T，全用80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷加成物PU通用固化劑(GB50)，施工重量配比為1∶0.5∶0.6-1，施工固含通常僅有25-30％。
將本發明的上述三個實施例的產品與市場上現有兩個產品的性能比較如下表，表中的數值為各原料在組分A、組分B或組分C中的重量百分含量。
從上表可以看出，本發明的三個實施例的產品與市場產品相比，有以下優點1.VOL排放明顯低於市場產品一、二，達環保產品要求；2.原料帶入甲苯、二甲苯含量低於市場產品一、二，達環保產品要求；3.重塗性優於市場產品一，豐滿度明顯優於市場產品一、二；4.耐黃變性優於市場產品二，抗刮性優於市場產品一。
權利要求
1.一種高豐滿度高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆，其特徵在於由漆組分、聚氨酯固化劑組分和稀釋劑組分組成，三個組分的重量配比為1∶0.5∶0.6-0.8；所述聚氨酯固化劑組分包含50-70％重量的甲苯二異氰酸酯三聚體，其餘為80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷的加成物；所述漆組份包含15-25％重量的80％固含的短油度大豆油醇酸樹脂、50-60％重量的改性飽和聚酯樹脂、0-5％重量的蓖麻油、10-12％重量的60％固含的醛酮樹脂、3-5％重量的消光粉、0.3-1.0％重量的聚四氟乙烯蠟、4％-10％重量的常規助劑和溶劑；所述稀釋劑組分包含70-80％重量的醋酸丁酯、10-20％重量的混二酸二甲酯、10-15％重量的異弗爾酮。
2.根據權利要求1所述的高豐滿度高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆，其特徵在於所述短油度大豆油醇酸樹脂的原料組成為32-34％重量的油酸、2-4％重量的苯甲酸、0.5-1％重量的順丁烯二酸酐、38-42％重量的苯酐、15.5-18％重量的季戊四醇，15-18％重量的乙二醇，短油度大豆油醇酸樹脂的OH百分含量為4.5-5.8％，K值為1.13-1.15。
全文摘要
一種高豐滿度高清晰度環保型聚氨酯啞光清漆，由漆組分、聚氨酯固化劑組分和稀釋劑組分按重量比為1∶0.5∶0.6－0.8組成，聚氨酯固化劑組分包含50－70％重量的甲苯二異氰酸酯三聚體，其餘為80％甲苯二異氰酸酯與20％三羥甲基丙烷的加成物，漆組份包含15－25％重量的80％固含的短油度大豆油醇酸樹脂、50－60％的改性飽和聚酯樹脂、0－5％蓖麻油、10－12％的60％固含的醛酮樹脂、3－5％的消光粉、0.3－1.0％的聚四氟乙烯蠟、4％－10％的常規助劑和溶劑，稀釋劑組分包含70－80％重量的醋酸丁酯、10－20％的混二酸二甲酯、10－15％的異弗爾酮。本發明的聚氨酯啞光清漆具有高清晰度、漆膜豐滿、硬度和抗刮性有所提高、耐黃變性較好的特點。
文檔編號C09D175/04GK1483777SQ0313992
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月21日 優先權日2003年7月21日
發明者肖增鈞, 黃必文 申請人:深圳市飛揚實業有限公司