一種抗刮傷涂料組合物及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗刮傷涂料組合物，包括以下重量份數的組份：線性羥基飽和聚酯樹脂15-30份、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂30-60份、脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊15-25份、流平劑0-1份、消光粉3-6份、增稠劑2-3份、催干劑1-2份、彈性粉0-4份。該抗刮傷涂料組合物的制備方法包括如下步驟：將線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂與流平劑混合均勻后，依次加入增稠劑、消光粉、彈性粉和催干劑進行高速分散20分鐘，然后慢慢加入脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊并進行低速分散5分鐘。本發明的抗刮傷涂料組合物能夠在被破壞的時候立刻重新自我修復，如同細胞的再愈合功能，使受損的漆膜在短時間內恢復原始狀態，繼續提供裝飾或者保護功能。
【專利說明】一種抗刮傷涂料組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉涂料領域，特別涉及一種能夠抵抗外力損傷漆膜的涂料。
【背景技術】
[0002]涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜，使被涂物體的表面與環境介質相隔離，從而對被涂物體起到的保護和裝飾的作用。根據功能不同，涂料分為裝飾涂料、防腐涂料、隔熱涂料和防火涂料。
[0003]當漆膜遭遇惡劣氣候(比如沙塵暴天氣、烈日照射、酸雨)或在長時間高速運行的機械(比如汽車、飛機、火車等)上使用時，漆膜會因為與灰塵或沙粒等微小顆粒的摩擦或者碰撞導致漆膜破損開裂甚至脫落，從而影響美觀，甚至造成事故。
[0004]抗刮傷涂料是一類新型工業涂料，能夠抵抗與微小顆粒的摩擦或者碰撞，保持漆膜結構完整性，從而不喪失漆膜應有的裝飾或保護性能。
[0005]現有的抗刮傷涂料包括雙組分型和單組份型。雙組份抗刮傷涂料包括成膜樹脂組分和固化劑組分，使用前將需要兩個組分混合后進行涂裝。雙組分抗刮傷涂料的缺點在于:每次使用前均需要進行調制，操作較為繁瑣，調配后的涂料需要在一定時間內使用完畢。相對于雙組分的抗刮傷涂料，單組分溶劑的使用較為簡便，保質期限也較長，但是不論是雙組份還是單組份，共同的缺點是:即使能短暫的保持漆膜完整性，但經過長年累月的使用或者侵蝕，漆膜始終刮傷會被破壞掉 ，無法自行修復完善，從而必須進行返廠維修，重涂，耗時耗力。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種使用簡便，又能夠自行修復的抗刮傷涂料組合物。
[0007]一種抗刮傷涂料組合物，包括以下重量份數的組分:
線性羥基飽和聚酯樹脂15-30份、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂30-60份、脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊15-25份。
[0008]優選的，所述的脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊的壁殼為聚甲基丙烯酸甲酯。
[0009]優選的，所述的脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊按照如下方法制備:將脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶解于有機溶劑中，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液；向所述脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到脂肪族聚異氰酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，將所述混合溶液加到水中，攪拌乳化后蒸發，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊。
[0010]優選的，所述的線性羥基飽和聚酯樹脂為液態聚酯多元醇。
[0011]優選的，所述的輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂為微支鏈結構聚酯多元醇。
[0012]優選的，該抗刮傷涂料組合物，還包括以下重量份數的助劑:流平劑0-1份、消光粉3-6份、增稠劑2-3份、催干劑1-2份、彈性粉0-4份。
[0013]優選的，該抗刮傷涂料組合物，還包括以下重量份數的助劑:耐高溫流平劑0-0.3份、消光粉3-6份、增稠劑2-3份、催干劑1-2份、彈性粉0-4份。
[0014]優選的，所述流平劑為聚醚有機硅共聚物。
[0015]優選的，所述耐高溫流平劑為芳烷基改性聚二甲基硅氧烷。
[0016]相應的，本發明還提供一種抗刮傷涂料組合物的制備方法，包括如下步驟:將線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂與流平劑混合均勻后，依次加入增稠劑、消光粉、彈性粉和催干劑進行高速分散20分鐘，然后慢慢加入脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊并進行低速分散5分鐘，得到抗刮傷涂料組合物。
[0017]與現有技術相比，本發明取得了以下的優越技術效果:能夠在被破壞的時候立刻重新自我修復，如同細胞的再愈合功能，使受損的漆膜在短時間內恢復原始狀態，繼續提供裝飾或者保護功能。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例詳細描述本
【發明內容】
:
本發明的抗刮傷涂料組合物為單組份型涂料，其核心在于包括以下組分:線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂和脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊。
[0019]上述抗刮傷涂料組合物組合物中，線性羥基飽和聚酯樹脂和輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂是主要成膜物質，其具有優異的彈性性能，由此使得漆膜本身能夠較強的抵御外力沖撞擠壓，將動力勢能轉化為彈性勢能釋放出去而保護了漆膜自身和底材。本發明中，使用的線性羥基飽和聚酯樹脂優選為液態聚酯多元醇，具體如德國拜耳無溶劑彈性聚酯樹脂Desmophen 1652。使用的輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂優選為微支鏈結構聚酯多元醇，具體如德國拜耳彈性聚酯樹脂Desmophen 670BA。可以理解的,所述的線性羥基飽和聚酯樹脂和輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂具體還可以選用其他廠家生產的產品。
[0020]本發明使用的脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊為表面包覆有高分子壁殼的脂肪族聚異氰酸酯固化劑。脂肪族聚異氰酸酯固化劑具體產品優選使用德國拜耳公司的固化劑N3390，該高分子壁殼優選為聚甲基丙烯酸甲酯。所述脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊可按照如下的方法制備:將脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶解于有機溶劑中，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液；向所述脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到脂肪族聚異氰酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，將所述混合溶液加到水中，攪拌乳化后蒸發，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊。可以理解的，所述的脂肪族聚異氰酸酯固化劑還可以選用其他廠家生產的產品；所述的高分子壁殼還可以為其他成膜材料；脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊還可以采用現有技術的其他微膠囊制備技術生產，如:復合凝聚法、復相乳液法、空氣懸浮法、溶劑蒸發法。
[0021]該脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊的作用在于:涂料使用前，將脂肪族聚異氰酸酯固化劑與羥基飽和聚酯樹脂相隔離，避免涂料提前固化；在使用時，在攪拌或擠壓等外力作用下微膠囊發生破裂，脂肪族聚異氰酸酯固化劑流出與主要成膜物質發生固化反應；在涂裝后，漆膜結構中依然殘留有脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊，當漆膜遇到外力作用比如顆粒碰撞，摩擦擠壓等，微膠囊壁殼便發生破碎，脂肪族聚異氰酸酯固化劑發揮作用，使涂料迅速固化成膜，修復漆膜結構。
[0022]此外，本發明還可以根據實際需要增加以下助劑中的一種或多種:流平劑、消光粉、增稠劑、催干劑、彈性粉。
[0023]流平劑的作用在于對涂料體系起到降低漆膜的表面能，從而達到潤濕底材，漆膜流平的作用。流平劑具體可以分為常溫流平劑和耐高溫流平劑。常溫流平劑優選為聚醚有機硅共聚物，具體如:德國畢克化學公司產品BYK-306。耐高溫流平劑的作用在于使涂料能夠在高溫環境下依然能夠潤濕底材，達到快速流平的作用；耐高溫流平劑優選為芳烷基改性聚二甲基硅氧烷，具體如:德國畢克化學公司產品BYK-323。可以理解的，根據具體的施工環境的溫度選擇采用常溫流平劑或耐高溫流平劑。
[0024]消光粉的作用在于降低漆膜表面光澤，防止人眼直視漆膜的時候造成的眩暈感，以及提供協同增稠作用。本發明使用的消光粉優選采用沉淀法二氧化硅，具體如:美國嘉吉公司德固賽0K520。
[0025]增稠劑是一種流變助劑，增稠劑的作用在于:調整涂料體系粘稠度，防止施工中出現流掛現象；賦予涂料優異的機械性能和貯存穩定性。本發明增稠劑優選采用聚乙烯蠟，具體如:海明斯德謙20IP。
[0026]催干劑用于提高漆膜固化速度，使漆膜在破損后能夠快速的自我修復，而不影響使用。本發明使用的催干劑優選采用二月桂酸二丁基錫，具體如:美國氣體公司的T-12。
[0027]彈性粉可以在常溫下改善漆膜手感，達到爽滑又有類似皮膚的彈性感覺，并且適當增加漆膜彈性以及抗刮傷性，上述彈性粉優選為高分子聚氨酯色珠，具體如:日本大日精化公司的彈性粉5070D。
上述抗刮傷涂料組合物組合物可以按照如下方法進行涂裝:· 將涂料進行攪拌后刷涂、輥涂，噴涂均可，其中噴涂時需要另配稀釋劑用以降低體系粘度，稀釋劑優先選用常規的聚氨酯稀釋劑，具體如深圳展辰涂料集團股份有限公司的ZPX2001，用量可以自行調整以取得最佳噴涂效果。
[0028]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的抗刮傷涂料組合物組合物及其制備方法進行描述，本發明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0029]以下實施例中的各組分來源如下:
線性羥基飽和聚酯樹脂均購自德國拜耳無溶劑彈性聚酯樹脂Desmophen 1652 ；
輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂均購自德國拜耳彈性聚酯樹脂Desmophen 670BA ； 脂肪族聚異氰酸酯固化劑均購自德國拜耳公司，產品牌號為N3390 ；
常溫流平劑均購自德國畢克化學公司，產品牌號為BYK-306 ；
耐高溫流平劑均購自德國畢克化學公司，產品牌號為BYK-323 ；
消光粉均購自美國嘉吉公司德固賽，產品牌號為德固賽0K520 ；
增稠劑均購自美國海明斯特殊助劑公司，產品牌號為德謙201P ；
催干劑均購自美國氣體公司，產品牌號為T-12 ；
彈性粉均購自日本大日精化公司，產品牌號為5070D ；
脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊按照如下方法制備而成:將脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶解于二甲苯中，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液；將聚甲基丙烯酸甲酯溶液加到脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液中，然后將得到的混合溶液加入水中，攪拌乳化后蒸發去除二甲苯，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊。
[0030]實施例1:
組份如下(按重量份數計):
線性羥基飽和聚酯樹脂30份，輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂36份，常溫流平劑I份，消光粉3份，增稠劑3份，彈性粉4份，催干劑1份，脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊22份。 [0031]制備方法如下:
將線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂與常溫流平劑混合均勻后，依次加入增稠劑、消光粉、彈性粉和催干劑進行高速分散20分鐘，然后慢慢加入脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊并進行低速分散5分鐘，得到抗刮傷涂料組合物。
[0032]將本實施例制備的抗刮傷涂料組合物直接刷涂、噴涂或輥涂于擦拭干凈的水泥底材，金屬底材上面即可，使用環境屬于不存在大于200°C的溫度下，并且沒有惡劣的氣候條件比如沙塵暴，只是一般的市政建筑涂裝，涂裝的機械設備不允許處于高溫高速運轉情況。
[0033]實施例2:
組份如下(按重量份數計):
線性羥基飽和聚酯樹脂15份，輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂51份，常溫流平劑I份，消光粉5份，增稠劑2份，彈性粉2份，催干劑2份，脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊22份。
[0034]制備方法如下:
將線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂與常溫流平劑混合均勻后，依次加入增稠劑、消光粉、彈性粉和催干劑進行高速分散20分鐘，然后慢慢加入脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊并進行低速分散5分鐘，得到抗刮傷涂料組合物。
[0035]將本實施例制備的抗刮傷涂料組合物直接刷涂、噴涂或輥涂于擦拭干凈的水泥底材，金屬底材上面即可，使用環境屬于不存在大于150°C的溫度下,允許存在惡劣的氣候條件比如沙塵暴，涂裝的機械設備允許處在不大于150°C高溫中低速運轉情況。
[0036]實施例3:
組份如下(按重量份數計):
線性羥基飽和聚酯樹脂30份，輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂36.75份，耐高溫流平劑0.3份，消光粉6份，增稠劑2.7份，彈性粉O份，催干劑2份，脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊22.25份。
[0037]制備方法如下:
將線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂與耐高溫流平劑混合均勻后，依次加入增稠劑、消光粉、彈性粉和催干劑進行高速分散20分鐘，然后慢慢加入脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊并進行低速分散5分鐘，得到抗刮傷涂料組合物。
[0038]將本實施例制備的抗刮傷涂料組合物直接刷涂、噴涂或輥涂于擦拭干凈的水泥底材，金屬底材上面即可，允許存在惡劣的氣候條件比如沙塵暴，涂裝的機械設備允許處在不大于20(TC高溫高速速運轉情況，使用條件非常廣泛。
[0039]對實施例1-3制備的抗刮傷涂料組合物固化后形成漆膜進行力學性能和耐腐蝕性能，測試結果列于表1。[0040]表1固化后的漆膜機械性能和耐腐蝕性能測試結果
【權利要求】
1.一種抗刮傷涂料組合物，其特征在于包括以下重量份數的組分: 線性羥基飽和聚酯樹脂15-30份、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂30-60份、脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊15-25份。
2.根據權利要求1所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于，所述的脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊的壁殼為聚甲基丙烯酸甲酯。
3.根據權利要求2所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于，所述的脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊按照如下方法制備: 將脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶解于有機溶劑中，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液；向所述脂肪族聚異氰酸酯固化劑溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到脂肪族聚異氰酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，將所述混合溶液加到水中，攪拌乳化后蒸發，得到脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊。
4.根據權利要求1所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于:所述的線性羥基飽和聚酯樹脂為液態聚酯多元醇。
5.根據權利要求1所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于:所述的輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂為微支鏈結構聚酯多元醇。
6.根據權利要求1所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于，還包括以下重量份數的助劑:流平劑0-1份、消光粉3-6份、增稠劑2-3份、催干劑1-2份、彈性粉0-4份。
7.根據權利要求6所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于，還包括以下重量份數的助劑:耐高溫流平劑0-0.3份、消光粉3-6份、增稠劑2-3份、催干劑1-2份、彈性粉0_4份。·
8.根據權利要求6所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于:所述流平劑為聚醚有機硅共聚物。
9.根據權利要求7所述的抗刮傷涂料組合物，其特征在于:所述耐高溫流平劑為芳烷基改性聚二甲基硅氧烷。
10.一種如權利要求6所述的抗刮傷涂料組合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:將線性羥基飽和聚酯樹脂、輕度支鏈化的羥基飽和聚酯樹脂與流平劑混合均勻后，依次加入增稠劑、消光粉、彈性粉和催干劑進行高速分散20分鐘，然后慢慢加入脂肪族聚異氰酸酯固化劑微膠囊并進行低速分散5分鐘，得到抗刮傷涂料組合物。
【文檔編號】C09D175/06GK103571321SQ201210270795
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優先權日:2012年8月1日
【發明者】劉忱, 陳壽生 申請人:展辰涂料集團股份有限公司, 上海富臣化工有限公司, 北京展辰化工有限公司, 青島富臣化工有限公司, 成都展辰化工有限公司