雙組分水性聚氨酯涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙組分水性聚氨酯涂料組合物，所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物包含：(a)一種或多種多元醇水性分散體或水性乳液，其中所述多元醇的羥基含量為0.5-5.5wt.％，基于所述多元醇的重量按100wt.％計(jì)，所述多元醇水性分散體或水性乳液的固含量為10-70wt.％，基于所述多元醇水性分散體或水性乳液的總重量按100wt.％計(jì)；(b)一種或多種親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體；其中所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為0.2∶1至5∶1。所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物具有耐高溫黃變性，由其制備的涂膜在150℃下烘烤1天后的色差值小于3.0。
【專利說(shuō)明】雙組分水性聚氨酯涂料組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙組分水性聚氨酯涂料組合物，具體地涉及一種包含異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體的水性聚氨酯涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]雙組分聚氨酯涂料一般是由含有異氰酸酯官能團(tuán)的固化劑組分和含有羥基或胺基官能團(tuán)的漆料組分組成。雙組分聚氨酯涂料通?？煞譃槿軇┬途郯滨ネ苛虾退跃郯滨ネ苛稀Ｋ跃郯滨ネ苛?，特別是雙組分水性聚氨酯涂料，由于不但保留了溶劑型聚氨酯涂料的優(yōu)良性能，同時(shí)也具有良好的環(huán)境友好性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]雙組分水性聚氨酯涂料在高溫環(huán)境下，由于其涂膜在高溫(> 1500C )的長(zhǎng)期(^ 24h)烘烤下容易發(fā)生黃變現(xiàn)象，限制了其在高溫環(huán)境中的應(yīng)用。近年來(lái)已有一些研究試圖改善聚氨酯涂料的耐高溫黃變性能。CN101397475披露了一種聚氨酯耐高溫長(zhǎng)效防腐涂料的制備方法，但是其屬于溶劑型聚氨酯體系，且其評(píng)估的性能中不涉及耐高溫黃變性能；CN1629234披露了一種高光澤耐高溫硅丙聚氨酯涂料及其制備方法，但所選的樹(shù)脂為有機(jī)硅改性的丙烯酸樹(shù)脂，固化劑為HDI，且不涉及耐高溫黃變的具體措施。再如CN101481578A披露了一種耐深沖性能且高溫不黃變的電容器涂料及其制備方法，但是其屬于溶劑型聚氨酯體系，且選用封閉的聚異氰酸酯作為固化劑，屬于烤漆的范圍，不能在室溫下固化成膜。
[0004]因此迄今為止尚未有對(duì)具有耐高溫黃變性能的雙組分水性聚氨酯涂料的報(bào)道。
[0005]發(fā)明概述
[0006]本發(fā)明一方面提供了一種具有耐高溫黃變性的雙組分水性聚氨酯涂料，所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物包含:
[0007](a) 一種或多種多元醇水性分散體或水性乳液，其中所述多元醇的羥基含量為0.5-5.5wt.%，基于所述多元醇的重量按IOOwt.%計(jì)，所述多元醇水性分散體或水性乳液的固含量為10-70wt.%，基于所述多元醇水性分散體或水性乳液的總重量按IOOwt.%計(jì)；
[0008](b) 一種或多種親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體；
[0009]其中所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為0.2: I至5: I。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為1.2:1至1.5:1。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體的NCO含量為10_14wt.%，基于所述親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體的重量按 IOOwt.%計(jì)。
[0011]在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，所述親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體選自聚醚改性的異佛爾酮二異氰酸酯預(yù)聚體、氨基磺酸鹽改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體及其組合。
[0012]在本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中，所述多元醇選自聚酯改性的丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇及其組合。
[0013]在本發(fā)明還一個(gè)實(shí)施例中，所述組合物還包括:(c)抗氧劑。優(yōu)選地，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、有機(jī)亞磷酸酯抗氧劑或其組合。優(yōu)選地，所述抗氧劑的含量為0.01-5wt.基于所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物的固體總重量按IOOwt.%計(jì)。
[0014]在本發(fā)明還一個(gè)實(shí)施例中，所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物還包括:(d)水性聚氨酯分散體。
[0015]本發(fā)明另一方面涉及一種涂層制品，所述涂層制品包括基底和涂敷在所述基底上的涂膜，所述涂膜根據(jù)上述雙組分水性聚氨酯涂料組合物制備。優(yōu)選地，涂膜在150°C下烘烤I天后的色差值小于3.0，所述色差值根據(jù)GB11186.2和GB11186.3分別測(cè)試和計(jì)算。
【具體實(shí)施方式】
[0016]1.雙組分水性聚氨酯涂料組合物
[0017]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種雙組分水性聚氨酯涂料組合物，所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物包含:
[0018](a) 一種或多種多元醇水性分散體或水性乳液，其中所述多元醇的羥基含量為0.5-5.5wt.%，基于所述多元醇的重量按IOOwt.%計(jì)，所述多元醇水性分散體或水性乳液的固含量為10-70wt.%，基于所述多元醇水性分散體或水性乳液的總重量按IOOwt.%計(jì)；
[0019](b) 一種或多種親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體；
[0020]其中所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為0.2: I至5: I。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為1.2:1至1.5:1。
`[0021]當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)，“聚氨酯涂料”具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的意義。雙組分水性聚氨酯涂料除了包含上述(a)和(b)組分外，還可以包括本領(lǐng)域常用的顏填料、溶劑、催化劑以及助劑等組分。
[0022](a)多元醇
[0023]適用本發(fā)明的多元醇可以是常用于水性聚氨酯涂料領(lǐng)域中多元醇，其包括分子量(Mn)為400-6000、優(yōu)選為400-3000的多元醇。所述多元醇以水性分散體或水性乳液的形式使用，優(yōu)選以水性分散體的形式使用。多元醇組分的水性分散體或水性乳液可通過(guò)在水相中乳液聚合的方法制備，該方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，例如在B.Vollmert,uGrundrissderMakromoIekuIaren Chemie”，第一卷，181 頁(yè)以下，Vollmert Verlagl988,Karlsruhe,或 H.G.Elias, “Makromolekiile”，第二 卷，93 頁(yè)以下，Hiithig&ffepf VerlagBasel, Heidelberg, New Yorkl992 中的說(shuō)明。
[0024]所述多元醇的實(shí)例包括，但不限于:
[0025]I)聚酯多元醇，所述聚酯多元醇由二元羧酸或二元羧酸酐與多元醇反應(yīng)制得。所述的二元羧酸，優(yōu)選但不限于含2-12個(gè)碳原子的脂肪族羧酸，所述含2-12個(gè)碳原子的脂肪族羧酸，優(yōu)選但不限于丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基羧酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、異酞酸、對(duì)苯二酸、或它們的混合物。所述的二元羧酸酐，優(yōu)選但不限于鄰苯二甲酸酐、四氯苯酐、馬來(lái)酸酐、或它們的混合物。所述的多元醇，優(yōu)選但不限于乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、1，3-甲基丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，10-癸二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、或它們的混合物。所述的聚酯多元醇，還包括由內(nèi)酯制備的聚酯多元醇。所述由內(nèi)酯制備的聚酯多元醇，優(yōu)選但不限于，ε-己內(nèi)酯。
[0026]2)聚碳酸酯多元醇，所述聚碳酸酯是通過(guò)碳酸衍生物與二元醇的反應(yīng)獲得的，碳酸衍生物的實(shí)例包括但不限于碳酸二苯酯，碳酸二甲酯或碳酰氯。二元醇的合適的實(shí)例包括但不限于乙二醇、I, 2-和1，3_丙二醇、1，3-和1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、新戊二醇、1，4-雙羥甲基環(huán)己烷、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基戊-1，3-二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、雙酚Α、四溴雙酚Α、以及內(nèi)酯改性的二元醇。二元醇優(yōu)選含有40-100wt.%的己二醇，優(yōu)選是1，6-己二醇和/或己二醇衍生物，特別優(yōu)選它們除端羥基外還含有醚基或酯基。聚碳酸酯多元醇優(yōu)選是線型的，但是其可以適當(dāng)?shù)負(fù)饺攵喙倌芙M分，特別是低分子量多元醇，而具有低的支化度。適合于這個(gè)目的的化合物實(shí)例包括但不限于丙三醇、三羥甲基丙烷、1，2，6_己三醇、1，2，4_ 丁三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、對(duì)環(huán)己二醇、甘露醇和山梨糖醇、甲基配糖或1，3，4，6_ 二脫水己糖醇。
[0027]3)聚醚多元醇，所述聚醚多元醇可以由烯烴氧化物與起始劑在催化劑存在時(shí)反應(yīng)制得。所述的催化劑，優(yōu)選但不限于堿性氫氧化物、堿性醇鹽、五氯化銻、氟化硼合乙醚、或它們的混合物。所述的烯烴氧化物，優(yōu)選但不限于四氫呋喃、環(huán)氧乙烷、1，2_環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷、2，3-環(huán)氧丁烷、氧化苯乙烯、或它們的混合物。所述的起始劑，優(yōu)選但不限于多羥基化合物，所述多羥基化合物，優(yōu)選但不限于水、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二甘醇、三羥甲基丙烷、或它們的混合物。乙烯基聚合物改性的聚醚多元醇也可以用于本發(fā)明，這類產(chǎn)品可通過(guò)例如苯乙烯與丙烯腈在聚醚存在下聚合制得(美國(guó)專利第3，383，351、3，304，273,3, 523，095 和 3，110，695 號(hào)；德國(guó)專利第 I, 152，536 號(hào))。
[0028]4)聚硫醚，例如由硫二甘醇自身縮合和/或與其它二醇、二羧酸、甲醛、氨基羧酸或氨基醇反應(yīng)制得的縮合產(chǎn)物。該產(chǎn)物是聚硫代混合的醚(polythio-mixed ether)、聚硫醚酯或聚硫醚酯酰胺，具體取決于共同使用的組分。
[0029]5)聚縮醛，包括由上述多元醇，特別是二甘醇、三甘醇、4，4' -二氧基乙氧基-二苯基二亞甲基、1，6_己二醇與甲醛得到的聚縮醛。適用于本發(fā)明的聚縮醛還可以通過(guò)環(huán)縮醛聚合制得。
[0030]6)本領(lǐng)域中已知的含異氰酸酯-反應(yīng)性基團(tuán)的聚醚酯。
[0031]7)聚酯酰胺和聚酰胺，包括由多價(jià)飽和或不飽和羧酸或它們的酸酐與多價(jià)飽和或不飽和氨基醇、二胺、多胺或它們的混合物制備的基本直鏈的縮合物。
[0032]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，多元醇選自聚酯改性丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇或其組合，并且優(yōu)選以水性分散體的形式使用。
[0033]可用于本發(fā)明的聚酯改性丙烯酸酯多元醇水性分散體的固體含量可以為30wt.-60wt.還可以為38wt._45wt.%,基于所述分散體的總重量按IOOwt.%計(jì)；其輕基含量可以為0.5wt.-5.5wt.%，還可以為3.5wt.% -4.5wt.%，基于所述分散體的固體含量按IOOwt.%計(jì)。可用于本發(fā)明的聚酯改性的丙烯酸酯多元醇的實(shí)例包括但不限于:購(gòu)自拜耳材料有限公司的 Bayhydrol A2227/1 和 Bayhydrol A2058。
[0034]可用于本發(fā)明的聚酯多元醇水性分散體的固體含量可以為IOwt._70wt.%,還可以為35wt.-45wt.%，基于所述分散體的總重量按IOOwt.%計(jì)；其羥基含量可以為0.5wt.-5.5wt.還可以為1.5wt.% -4.6wt.%，基于所述分散體的固體含量按IOOwt.%計(jì)?？捎糜诒景l(fā)明的聚酯多元醇的實(shí)例包括但不限于:Bayhydrol U XP2766和BayhydrolU XP2755。
[0035](b)親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體
[0036]當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)，“異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)多聚體”是指非封閉的IPDI多異氰酸酯自聚體，其可以是具有不同聚合度的異佛爾酮二異氰酸酯的自聚體的混合物。優(yōu)選地，IPDI多聚體為IPDI三聚體。
[0037]異佛爾酮二異氰酸酯預(yù)聚體也可以用于本發(fā)明。異佛爾酮二異氰酸酯預(yù)聚體是指異佛爾酮二異氰酸酯與共反應(yīng)物預(yù)先反應(yīng)所得的以聚氨酯鏈段為骨架、以NCO基團(tuán)封端的中等分子量的聚合物。合適的共反應(yīng)物包括多胺和多元醇。合適的多胺的實(shí)例包括但不限于伯胺和仲胺、及其混合物，還可以使用胺封端的聚脲。包含叔胺官能團(tuán)的胺也可以用于本發(fā)明，條件是該胺還包含至少兩個(gè)伯氨基和/或仲氨基。合適的多元醇的實(shí)例包括但不限于聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚脲多元醇(例如氨基官能聚脲與羥基官能(甲基)丙烯酸酯的邁克爾反應(yīng)產(chǎn)物)、聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚乙烯醇、具有支鏈羥基的不飽和單體(例如含有羥基官能的(甲基)丙烯酸酯、烯丙醇及其混合物)的加聚物?？捎米鞅景l(fā)明異佛爾酮二異氰酸酯預(yù)聚體的實(shí)例包括但不限于Bayhydur? 401-70。
[0038]可用于本發(fā)明的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體為親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知多異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體的親水改性方法，例如“親水改性多異氰酸酯(張發(fā)愛(ài)等，化學(xué)通報(bào)，2004年，第67卷，w002) ”。
[0039]異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體可通過(guò)非離子和/或陰離子親水改性方法制備。其中非離子親水改性方法可以根據(jù)EP-A0540985和EP-A0959087公開(kāi)的方法進(jìn)行。陰離子親水改性可以利用磷酸酯、硫酸酯或磺酸酯基團(tuán)來(lái)進(jìn)行。在本文中，優(yōu)選使用磺酸鹽基團(tuán)，特別優(yōu)選使用氨基磺酸鹽基團(tuán)進(jìn)行改性，這些基團(tuán)以化學(xué)鍵的形式存在于多異氰酸酯中。
[0040]在本發(fā)明中，異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體還可以按照EP-A0510438公開(kāi)的方法進(jìn)行混合親水改性，即同時(shí)使用非離子聚醚基團(tuán)和陰離子或潛在離子基團(tuán)進(jìn)行親水改性。
[0041]在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，親水改性的IPDI多聚體選自氨基磺酸鹽改性的IPDI多聚體，親水改性的IPDI預(yù)聚體選自聚醚改性IPDI預(yù)聚體。
[0042]所述聚醚改性IPDI預(yù)聚體,其固體含量?jī)?yōu)選但不限于，60-100wt.%,特別優(yōu)選68-72wt.%。其NCO含量?jī)?yōu)選但不限于，10-20%，特別優(yōu)選13-14%。所述氨基磺酸鹽改性IPDI多聚體，其固體含量?jī)?yōu)選但不限于，60-100wt.%，特別優(yōu)選68-72%。其NCO含量?jī)?yōu)選但不限于，10-20%，特別優(yōu)選10-12%。
[0043](C)水性聚氨酯分散體
[0044]當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)，屬于“水性聚氨酯分散體”是指含有至少一種分散于水性介質(zhì)中的聚氨酯或聚氨酯脲聚合物或共聚物的組合物，其中水性介質(zhì)例如水，包括去離子水。該術(shù)語(yǔ)還包括經(jīng)過(guò)干燥的上述組合物。
[0045]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述聚氨酯水性分散體的固體含量為30_70wt.%，優(yōu)選為55-65wt.%，基于聚氨酯水性分散體的總重量按IOOwt.%計(jì)。[0046](d)抗氧劑
[0047]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，雙組分水性聚氨酯涂料組合物還包含抗氧劑。 申請(qǐng)人:意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所述涂料包含抗氧劑時(shí)，所得涂料具有更好的耐高溫黃變性?？寡鮿┛梢允峭苛项I(lǐng)域中任何常用的抗氧劑，優(yōu)選地，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、有機(jī)亞磷酸酯類抗氧劑或其組合。示例性的受阻酚類抗氧劑為3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯，例如Ciba Irganoxll35。示例性的有機(jī)亞磷酸酯類抗氧劑為，例如Ciba IRGAFOS168?
[0048]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)預(yù)定的用途和實(shí)際的需要確定抗氧劑的含量，例如為
0.01-5wt.基于所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物的固體總重量按IOOwt.%計(jì)。
[0049](e)顏料和填料
[0050]根據(jù)涂料組合物的預(yù)定用途，涂料組合物可以是透明的(不包含顏料)、半透明的或含顏料的。因此涂料組合物可以含有透明的填料以及賦予涂料組合物顏色和/或效果的顏料。賦予色彩和/或效果的顏料可以選自有機(jī)和無(wú)機(jī)顏料、著色性顏料、填充性顏料、流變控制性顏料、視覺(jué)效果顏料、導(dǎo)電性顏料、磁屏蔽性顏料以及熒光顏料、金屬顏料或金屬粉末、有機(jī)和無(wú)機(jī)填充劑、透明或遮蓋性填充劑以及納米粒子顏料。賦予顏色的無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料的實(shí)例包括但不限于二氧化鈦、微粉化二氧化鈦、氧化鐵顏料、炭黑、偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮或吡咯并吡咯顏料。賦予效果的顏料的實(shí)例包括但不限于金屬顏料、干涉顏料(例如金屬氧化物涂布金屬顏料，例如二氧化鈦涂布或混合氧化物涂布鋁)、涂布云母(例如二氧化鈦涂布云母)以及類似石墨效果的特殊效果顏料。填料的實(shí)例包括但不限于三水合氧化鋁、二氧化硅、硅酸鋁、硫酸鋇、碳酸鈣和滑石。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)預(yù)定的用途和實(shí)際需要確定顏料和填料的用量，例如0-200wt.基于涂料組合物的總重量按IOOwt.%計(jì)。
[0052](f)溶劑`
[0053]本發(fā)明的涂料組合物含有作為液態(tài)稀釋劑的水，任選地其還可以含有有機(jī)助溶劑。有機(jī)助溶劑的量保持在最低限度。
[0054]用于本發(fā)明涂料組合物的水優(yōu)選為去離子水，其含量可以為l_90wt.%，優(yōu)選為30-70wt.基于涂料組合物的總重量按IOOwt.%計(jì)。
[0055]可以存在于水中的有機(jī)助溶劑的實(shí)例包括但不限于乙二醇醚酯，例如乙酸乙基乙二醇酯、乙酸丁基二甘醇酯、乙酸甲氧基丙基酯；酯，例如碳酸亞丙酯(4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮)、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸戊酯；酮，例如甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丙基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮、甲基戊基酮、環(huán)己酮、異佛爾酮；芳烴，例如甲苯、二甲苯、SolvessolOO (沸程為155-185°C的芳烴混合物)、Solvessol50 (沸程為182-202°C的芳烴混合物)以及脂肪烴。有機(jī)助溶劑含量可以為0-15wt.%，優(yōu)選為0-5wt.基于涂料組合物的總重量按IOOwt.%計(jì)。
[0056](g)其它助劑
[0057]除上述組分(C)抗氧劑外，本發(fā)明的涂料組合物還可以含有至少一種助劑。該助劑可以選自本領(lǐng)域中常用的助劑，例如潤(rùn)濕分散劑、基材潤(rùn)濕劑、流變助劑、增塑劑、流平劑、消泡劑以及催化劑。上述術(shù)語(yǔ)均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的含義。
[0058]助劑可以在涂料組合物混合之前，過(guò)程中或之后添加，或者可以先與上述(a)多元醇組分或(b)異氰酸酯組分混合后，所得混合物再與其它組分混合。[0059]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)預(yù)定的用途和實(shí)際需要確定所需助劑的種類和用量，例如潤(rùn)濕分散劑的用量可以為0-5wt.%，流平劑的用量可以為0-4.5wt.%，基材潤(rùn)濕劑的用量可以為0-3wt.%，消泡劑的用量可以為0-2.2wt.%，流變助劑的用量可以為0-4wt.%,以上用量均基于涂料組合物的固體的總重量按IOOwt.%計(jì)。
[0060]本發(fā)明的涂料組合物可以以如下方式制得:在水基介質(zhì)中，例如借助高速混合機(jī)、溶解器或者在線溶解器(In-Line-Dissolver)混合并分散涂料組合物的上述的各個(gè)組分。
[0061]II.涂層制品
[0062]本發(fā)明另一方面還提供了一種涂層制品，該涂層制品包括基底和涂敷在所述基底上的涂膜，所述涂膜根據(jù)上述雙組分水性聚氨酯涂料組合物制備。雙組分水性聚氨酯涂料組合物可以通過(guò)以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法施用到基底上來(lái)制備本發(fā)明提供的涂層制品，這些方法包括但不限于刮涂、棒涂、噴涂、滾涂、刷涂、流涂、刀涂和浸涂。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述涂料組合物通過(guò)刮涂或棒涂的方式施用到基底上。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，在施用到基底上之前，先將本發(fā)明涂料組合物的各組分在單個(gè)容器中混合從而形成本發(fā)明的涂料組合物。也可以將本發(fā)明的涂料組合物的各組分分別供料到雙組分或多組分噴槍中，各組分從而在嗔槍中混合，再嗔涂在基底上形成涂I旲，從而制備本發(fā)明的涂層制品。
[0063]具體地，對(duì)于單層涂膜，其可以為1_500μπι，優(yōu)選為3_150μπι。多層涂膜的最終涂層厚度可以預(yù)定為10-2000 μ m,優(yōu)選為50-1000 μ m,并且根據(jù)預(yù)定用途可以以每次噴涂10-150 μ m的增量形成。
[0064]本發(fā)明的涂料組合物的涂敷可以在室溫下或在高于或低于室溫的溫度下進(jìn)行。在高溫下開(kāi)始固化之前，可以存在短暫的閃干階段，但是該階段并不是必需的。固化溫度可以在5-200°C內(nèi)變化，特別地可以在20-150°C內(nèi)變化，最優(yōu)選為100_150°C。固化時(shí)間的可以為例如5分鐘至24小時(shí)。優(yōu)選地，本發(fā)明的涂料組合物在20-35°C的溫度下交聯(lián)24小時(shí)，或者在80-150°C的溫度下交聯(lián)30-60分鐘。
[0065]固化的涂膜可以砂磨和/或拋光以得到所需厚度的光滑表面。涂布的基材或制品可以切割成所需形狀。本發(fā)明提供的涂層制品的涂膜不但具有良好的機(jī)械性能，同時(shí)具有良好的耐高溫黃變性，所述涂膜在150°C下烘烤I天后的色差值小于3.0，所述色差值根據(jù)“GB11186.2《涂膜顏色的測(cè)量方法》第二部分(顏色測(cè)量)”進(jìn)行測(cè)試、根據(jù)“GB11186.3《涂膜顏色的測(cè)量方法》第三部分(色差計(jì)算)”進(jìn)行計(jì)算。
[0066]本發(fā)明提供的雙組分水性聚氨酯涂料組合物可以施用到任何基底上，所述基底的實(shí)例包括但不限于:木材、塑料、紙張、織物、皮革、玻璃、陶瓷、石膏、磚石、混凝土、金屬(例如鐵、鋼和鋁)或涂膜。所述涂膜可以是本發(fā)明的涂料組合物在涂敷后形成的涂膜，也可以是其它涂料組合物涂敷后形成的涂膜。
[0067]本發(fā)明還一方面涉及上述雙組分水性聚氨酯涂料組合物用于制備上述涂層制品的用途。
[0068]以下借助于制備實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
[0069]實(shí)施例
[0070]下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。但是應(yīng)該理解的是這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。下列實(shí)施例中未注明具體條件的試驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另有說(shuō)明，所有的百分比和份數(shù)按重量計(jì)。
[0071]在本文中所提及的原料如下表所示。
[0072]
Bayhydrol A 2227/1~|水性聚酯改性丙烯酸酯多元醇分散體，固體含量42
wt.%, OH含量3.8%(以固體份的重量為100%計(jì))。
__可由拜耳材料科技(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol U XP 2766水性聚醋多元醇分散體，固體含量40 wt.%，OH含量
4%(以固體份的重量為100%計(jì))?？捎砂荻牧峡萍?br> __(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol A 145水性丙烯酸酯多元醇分散體，固體含量45 wt.%，OH
含量3.3%(以固體份的重量為100%計(jì))?？捎砂荻?br> _料科技(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol A 2470 水性丙烯酸酯多元醇分散體，固體含量45wt.%，OH
含量3.9%(以固體份的重量為100%計(jì))。可由拜耳材
_料科技(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol A 2542 水性丙烯酸酯多元醇分散體，固體含量50wt.%，OH
含量3.8%(以固體份的重量為100%計(jì))?？捎砂荻?br> _料科技(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol A 2546 水性丙烯酸酯多元醇分散體，固體含量41wt.%，OH
含量4.1%(以固體份的重量為100%計(jì))。可由拜耳材
_料科技(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol A 2646 水性丙稀酸醋多元醇分散體，固體含量50wt.%，OH
含量3.8%(以固體份的重量為100%計(jì))?？捎砂荻?br> _料科技(中國(guó))有限公司提供。_
Bayhydrol A 2695 水性丙烯酸酯多元醇分散體，固體含量41 wt.%，OH
含量5%(以固體份的重量為100%計(jì))。可由拜耳材料 _I科技(中國(guó))有限公司提供。_
【權(quán)利要求】
1.一種雙組分水性聚氨酯涂料組合物，所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物包含: (a)一種或多種多元醇水性分散體或水性乳液，其中所述多元醇的羥基含量為0.5-5.5wt.%，基于所述多元醇的重量按IOOwt.%計(jì)，所述多元醇水性分散體或水性乳液的固含量為10-70wt.%，基于所述多元醇水性分散體或水性乳液的總重量按IOOwt.%計(jì)； (b)一種或多種親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體； 其中所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為0.2: I至5: I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體的NCO含量為10-14wt.%，基于所述親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體的重量按IOOwt.%計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述親水改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體或預(yù)聚體選自聚醚改性的異佛爾酮二異氰酸酯預(yù)聚體、氨基磺酸鹽改性的異佛爾酮二異氰酸酯多聚體及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述多元醇選自聚酯改性的丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇及其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物還包含:(C)抗氧劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、有機(jī)亞磷酸酯抗氧劑或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述抗氧劑的含量為0.01-5wt.基于所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物的固體總重量按IOOwt.%計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，所述組分(a)和(b)的含量使得所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物中NCO基團(tuán)與羥基的當(dāng)量比為1.2:1至1.5:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物，其中所述雙組分水性聚氨酯涂料組合物還包括:(d)水性聚氨酯分散體。
10.一種涂層制品，包括基底和涂敷在所述基底上的涂膜，所述涂膜根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物制備。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的涂層制品，所述涂膜在150°C下烘烤I天后的色差值小于3.0，所述色差值根據(jù)GB11186.2和GB11186.3分別測(cè)試和計(jì)算。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的雙組分水性聚氨酯涂料組合物用于制備根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的涂層制品的用途。
【文檔編號(hào)】C09D175/14GK103773210SQ201210452211
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】張之涵, 沈劍平, 范子琦 申請(qǐng)人:拜耳材料科技(中國(guó))有限公司