一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法
2023-06-13 03:56:36
一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法
【專利摘要】本發明涉及一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，包括如下步驟：在乾燥氮氣保護下，將聚酯多元醇、TDI、二羥甲基丙酸和少量的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的四口燒瓶中反應；反應後加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應，得到含羥基的聚氨酯預聚體；冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節pH值，真空脫去丙酮得到聚氨酯；將固化劑和聚氨酯分散體混合添加適量消泡劑、流平劑和共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。本發明方法簡單，成本低、易控制，合成的雙組分水性聚氨酯塗料具有良好的物理機械性能、耐化學性能，並且與固化劑相容性好。
【專利說明】一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有機塗料的合成技術，尤其涉及一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法。
【背景技術】
[0002]雙組分聚氨酯塗料具有成膜溫度低、附著力強、耐磨性好、硬度大以及耐化學品、耐侯性好等優越性能。因而廣泛作為工業防護、木器家具和汽車塗料。隨著各國環保法規的健全和環保意識的增強，傳統溶劑型聚氨酯塗料中的揮發性有機化合物(VOC)的排放量愈來愈受到嚴格限制。水性塗料以水為分散介質，具有不燃、無毒、不汙染環境和節省能源等優點。水性雙組分聚氨酯塗料將雙組分溶劑型聚氨酯塗料的高性能和水性塗料的低VOC含量相結合，成為塗料工業的研究熱點。
[0003]水性雙組分聚氨酯塗料是由含NCO基的低粘度多異氰酸酯固化劑(甲組分)和含OH基的水性多元醇(乙組分)組成，其塗膜性能主要由乙組分羥基樹脂的組成和結構決定的。與溶劑型雙組分聚氨酯塗料不同水性雙組分聚氨酯塗料的乙組分必須具有良好的分散性能，能以儘量低的剪切能耗將甲組分很好的分散在水中。通常乙組分採用丙烯酸乳液多元醇(粒徑在0.08-0.5微米之間)，其主要缺點是對固化劑的分散能力差，施工時限短，塗膜外觀差:採用丙烯酸分散體多元醇(粒徑小於0.08微米)，存在粘度高、固體含量低和塗膜乾燥速度較慢等缺點。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種方法簡單，成本低、易控制，合成的雙組分水性聚氨酯塗料具有良好的物理機械性能、耐化學性能，並且與固化劑相容性好的合成方法。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，包括如下步驟:
[0006]在乾燥氮氣保護下，將聚酯多元醇、TD1、二羥甲基丙酸和少量的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的四口燒瓶中反應；
[0007]反應後加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應，得到含羥基的聚氨酯預聚體；
[0008]冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節pH值，真空脫去丙酮得到聚氨酷；
[0009]將固化劑和聚氨酯分散體混合添加適量消泡劑、流平劑和共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
[0010]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0011]進一步，所述在乾燥氮氣保護下，將聚酯多元醇、TD1、二羥甲基丙酸和少量的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的四口燒瓶中反應步驟的具體實現如下:
[0012]在乾燥氮氣保護下，將10?13%的聚酯多元醇、17?22%的TD1、23?28%的二羥甲基丙酸和2?6%的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的100ml四口燒瓶中反應。
[0013]進一步，所述反應後加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應，得到含羥基的聚氨酯預聚體步驟的具體實現如下:
[0014]在80?85°C條件下反應I?2h後，加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應0.5?lh，得到含羥基的聚氨酯預聚體。
[0015]進一步，所述冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節pH值，真空脫去丙酮得到聚氨酯步驟的具體實現如下:
[0016]冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節pH值為6?8，真空脫去丙酮，得到聚氨酯。
[0017]進一步，所述將固化劑和聚氨酯分散體混合添加適量消泡劑、流平劑和共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料步驟的具體實現如下:
[0018]按照NCO: OH = 1:1，將固化劑和聚氨酯分散體混合，添加2?2.8 %的消泡劑、I?2.3%的流平劑和I?1.4%的共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
[0019]本發明的有益效果是:方法簡單，成本低、易控制，合成的雙組分水性聚氨酯塗料具有良好的物理機械性能、耐化學性能，並且與固化劑相容性好。
【具體實施方式】
[0020]以下結合實例對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0021]一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，包括如下步驟:
[0022]在乾燥氮氣保護下，將聚酯多元醇、TD1、二羥甲基丙酸和少量的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的四口燒瓶中反應；
[0023]反應後加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應，得到含羥基的聚氨酯預聚體；
[0024]冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節pH值，真空脫去丙酮得到聚氨酷；
[0025]將固化劑和聚氨酯分散體混合添加適量消泡劑、流平劑和共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
[0026]實施例1:
[0027]在乾燥氮氣保護下，將10%的聚酯多元醇、17%的TD1、23%的二羥甲基丙酸和2%的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的100ml四口燒瓶中反應；在80°C條件下反應Ih後，加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應0.5h，得到含羥基的聚氨酯預聚體；冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節PH值為6，真空脫去丙酮，得到聚氨酯；按照NC0:0H = 1:1，將固化劑和聚氨酯分散體混合，添加2%的消泡劑、1%的流平劑和I %的共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
[0028]實施例2:
[0029]在乾燥氮氣保護下，將12%的聚酯多元醇、18%的TD1、25%的二羥甲基丙酸和5%的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的100ml四口燒瓶中反應；在82°C條件下反應1.5h後，加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應0.8h，得到含羥基的聚氨酯預聚體；冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節PH值為7，真空脫去丙酮，得到聚氨酯；按照NCO = OH = 1:1，將固化劑和聚氨酯分散體混合，添加2.5%的消泡劑、2%的流平劑和1.2%的共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
[0030]實施例3:
[0031]在乾燥氮氣保護下，將13%的聚酯多元醇、22%的TD1、28%的二羥甲基丙酸和6%的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的100ml四口燒瓶中反應；在85°C條件下反應2h後，加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應lh，得到含羥基的聚氨酯預聚體；冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節PH值為8，真空脫去丙酮，得到聚氨酯；按照NC0:0H = 1:1，將固化劑和聚氨酯分散體混合，添加2.8%的消泡劑、2.3%的流平劑和1.4%的共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
[0032]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，其特徵在於，包括如下步驟: 在乾燥氮氣保護下，將聚酯多元醇、TD1、二羥甲基丙酸和少量的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的四口燒瓶中反應； 反應後加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應，得到含羥基的聚氨酯預聚體； 冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節PH值，真空脫去丙酮得到聚氨酯； 將固化劑和聚氨酯分散體混合添加適量消泡劑、流平劑和共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
2.根據權利要求1所述一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，其特徵在於，所述在乾燥氮氣保護下，將聚酯多元醇、TD1、二羥甲基丙酸和少量的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的四口燒瓶中反應步驟的具體實現如下: 在乾燥氮氣保護下，將10?13%的聚酯多元醇、17?22%的TD1、23?28%的二羥甲基丙酸和2?6%的N甲基吡咯烷酮加入到裝有溫度計攪拌器和回流冷凝器的100ml四口燒瓶中反應。
3.根據權利要求1所述一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，其特徵在於，所述反應後加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應，得到含羥基的聚氨酯預聚體步驟的具體實現如下: 在80?85°C條件下反應I?2h後，加入三羥甲基丙烷和二甘醇進行擴鏈反應0.5?lh，得到含羥基的聚氨酯預聚體。
4.根據權利要求1所述一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，其特徵在於，所述冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節PH值，真空脫去丙酮得到聚氨酯步驟的具體實現如下: 冷卻至室溫後加入三乙胺中和，在水中乳化調節PH值為6?8，真空脫去丙酮，得到聚氨酯。
5.根據權利要求1所述一種雙組分水性聚氨酯塗料合成方法，其特徵在於，所述將固化劑和聚氨酯分散體混合添加適量消泡劑、流平劑和共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料步驟的具體實現如下: 按照NCO = OH=1:1，將固化劑和聚氨酯分散體混合，添加2?2.8%的消泡劑、I?2.3%的流平劑和I?1.4%的共溶劑分散均勻，得到雙組分水性聚氨酯塗料。
【文檔編號】C08G18/34GK104327716SQ201410579497
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月26日 優先權日:2014年10月26日
【發明者】吳禮才 申請人:大足縣眾科管道設備有限公司