水性聚氨酯-环氧树脂基底漆组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性聚氨酯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物及其制备方法。本专利技术还涉及一种通过在基材上固化本专利技术水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物而得到的底漆层以及一种在基材上固化所述底漆组合物的方法。
[0002]背景
[0003]当前的工业涂料产品主要是溶剂基的，其释放对环境和健康均有害的VOC(挥发性有机化合物)。为了遵守对VOC越来越严格的法规，开发更为环境友好的涂料如水性涂料。
[0004]当将涂层施用于大型机械设备时，使用所谓的湿碰湿工艺来加快涂装程序。所述湿碰湿工艺是一种当喷涂多层涂层时省略各层的中间干燥步骤的涂敷工艺。现有技术中的水性涂料由于其干燥速度慢而不太适应湿碰湿工艺，因此由湿碰湿工艺得到的涂层具有光泽度低、起泡、附着力差和硬度低等问题。
[0005]CN110003771A公开了一种可以在湿碰湿工艺中施用的水性涂料体系。所述涂料体系包含环氧基底漆和聚氨酯基面漆。所述环氧基底漆的干燥速度在表面和内部都相当慢，尤其是在潮湿寒冷的天气里。结果所得涂层在诸如机械性能、耐水性和耐化学性等的性能上具有缺点。
[0006]因此，仍然需要开发一种适用于湿碰湿工艺以生产具有良好外观和性能的涂层的水性底漆。
[0007]专利技术概述
[0008]本专利技术提供了一种适用于湿碰湿工艺的水性底漆组合物及其制备方法。本专利技术的底漆组合物具有低VOC、高储存稳定性、施工性、防流挂、快干速度、强附着力、耐水性和耐化学性等的优点。
[0009]本专利技术提供了一种水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，包含：
[0010](A)漆组合物，其基于组分(A)的总重量包含：
[0011]37
‑
50重量％羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂，
[0012]3‑
10重量％含有至少一个酚羟基的烃树脂，
[0013]5‑
15重量％用于组分(A)的共溶剂，和
[0014]30
‑
50重量％粉末浆料；以及
[0015](B)硬化剂组合物，其基于组分(B)的总重量包含：
[0016]40
‑
60重量％多异氰酸酯，
[0017]30
‑
59重量％用于组分(B)的共溶剂，和
[0018]1‑
10重量％粘结增进剂；
[0019]其中组分(A)与组分(B)的重量比为2:1
‑
15:1。
[0020]本专利技术还提供了一种制备本专利技术底漆组合物的方法。
[0021]此外，本专利技术提供了一种在基材上固化本专利技术水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物的方法以及在基材上固化之后的所得涂层。
[0022]专利技术详述
[0023]本专利技术一方面提供了一种水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，包含：
[0024](A)漆组合物，其基于组分(A)的总重量包含：
[0025]37
‑
50重量％，优选38
‑
48重量％，更优选39
‑
45重量％羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂，
[0026]3‑
10重量％，优选3.2
‑
8重量％，更优选3.5
‑
5.5重量％含有至少一个酚羟基的烃树脂，
[0027]5‑
15重量％，优选6
‑
10重量％，更优选7
‑
8重量％用于组分(A)的共溶剂，和
[0028]30
‑
50重量％，优选35
‑
49重量％，更优选39
‑
48重量％粉末浆料；以及
[0029](B)硬化剂组合物，其基于组分(B)的总重量包含：
[0030]40
‑
60重量％，优选42
‑
55重量％，更优选45
‑
50重量％多异氰酸酯，
[0031]30
‑
59重量％，优选35
‑
54重量％，更优选42
‑
50重量％用于组分(B)的共溶剂，和
[0032]1‑
10重量％，优选3
‑
8重量％，更优选4
‑
6重量％粘结增进剂；
[0033]其中组分(A)与组分(B)的重量比为2
‑
15，优选3
‑
10，更优选4
‑
8。
[0034]在一个实施方案中，组分(A)中的羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂为缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯和至少一种烯烃单体和/或芳族单体的共聚物。
[0035]缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯优选是缩水甘油醚和(甲基)丙烯酸的反应产物。合适的缩水甘油醚例如是芳族缩水甘油醚或脂族缩水甘油醚，优选芳族缩水甘油醚。芳族缩水甘油醚例如是选自双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚B二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、氢醌二缩水甘油醚、苯酚/二聚环戊二烯的烷基化产物如2,5
‑
二[(2,3
‑
环氧丙氧基)苯基]八氢
‑
4,7
‑
亚甲基
‑
5H
‑
茚(CAS号[13446
‑
85
‑
0])、三[4
‑
(2,3
‑
环氧丙氧基)苯基]甲烷异构体(CAS号[66072
‑
39
‑
7])、苯酚基环氧酚醛清漆(CAS号[9003
‑
35
‑
4])和甲酚基环氧酚醛清漆(CAS号[37382
‑
79
‑
9])的至少一种，优选双酚A二缩水甘油醚。脂族缩水甘油醚例如是选自1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、聚丙二醇的二缩水甘油醚(α,ω
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)聚(氧丙烯)(CAS号[16096
‑
30
‑
3]))和氢化双酚A的二缩水甘油醚(2,2
‑
二[4
‑
(2,3
‑
环氧丙氧基)环己基]丙烷(CAS号[13410
‑
58
‑
7]))的至少一种。
[0036]烯烃单体和/或芳族单体是选自(甲基)丙烯酸、缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯以外的(甲基)丙烯酸酯、α
‑
甲基苯乙烯、苯乙烯、马来酸酐、衣康酸和衣康酸酯的至少一种，优选选自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，包含：(A)漆组合物，其基于组分(A)的总重量包含：37
‑
50重量％，优选38
‑
48重量％，更优选39
‑
45重量％羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂，3
‑
10重量％，优选3.2
‑
8重量％，更优选3.5
‑
5.5重量％含有至少一个酚羟基的烃树脂，5
‑
15重量％，优选6
‑
10重量％，更优选7
‑
8重量％用于组分(A)的共溶剂，和30
‑
50重量％，优选35
‑
49重量％，更优选39
‑
48重量％粉末浆料；以及(B)硬化剂组合物，其基于组分(B)的总重量包含：40
‑
60重量％，优选42
‑
55重量％，更优选45
‑
50重量％多异氰酸酯，30
‑
59重量％，优选35
‑
54重量％，更优选42
‑
50重量％用于组分(B)的共溶剂，和1
‑
10重量％，优选3
‑
8重量％，更优选4
‑
6重量％粘结增进剂；其中组分(A)与组分(B)的重量比为2
‑
15，优选3
‑
10，更优选4
‑
8。2.根据权利要求1的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中组分(A)中的所述羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂为缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯和至少一种烯烃单体和/或芳族单体的共聚物。3.根据权利要求2的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中所述缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯为缩水甘油醚和(甲基)丙烯酸的反应产物。4.根据权利要求2或3的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中所述缩水甘油醚为芳族缩水甘油醚或脂族缩水甘油醚，优选选自双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚B二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、氢醌二缩水甘油醚、苯酚/二聚环戊二烯的烷基化产物、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和氢化双酚A二缩水甘油醚中的至少一种。5.根据权利要求2
‑
4中任一项的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中所述烯烃单体和/或芳族单体是选自(甲基)丙烯酸、缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯以外的(甲基)丙烯酸酯、α
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甲基苯乙烯、苯乙烯、马来酸酐、衣康酸和衣康酸酯中的至少一种，优选选自(甲基)丙烯酸2
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羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸3
‑
羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸4
‑
羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2
‑
乙基丁基酯、(甲基)丙烯酸2
‑
乙基己基酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸甲基环己基酯、(甲基)丙烯酸环戊基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸肉桂基酯、(甲基)丙烯酸巴豆基酯、(甲基)丙烯酸2
‑
乙氧基乙基酯、α
‑
甲基苯乙烯和苯乙烯中的至少一种。6.根据权利要求1
‑
5中任一项的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中组分(A)中的所述羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂具有式(I)所示结构：
其中R1独立地是氢、甲基或乙基；R2是取代或未被取代的芳基；R3是C1‑
C6烷基；R4是C1‑
C6亚烷基；X是酯或醚段；p、q、s、t为正整数并且p、q、s和t之和为4
‑
120，优选8
‑
80，更优选20
‑
60；n为0
‑
10，优选1
‑
8，更优选2
‑
5的整数。7.根据权利要求6的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中组分(A)中的所述羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂具有式(I)所示结构，其中R1、R2、R3、R4、X和n与权利要求6所定义的相同；p、q、s、t为相同的正整数并且p或q或s或t为1
‑
30，优选2
‑
20，更优选5
‑
15。8.根据权利要求1
‑
7中任一项的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中所述羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂基于所述羟基官能丙烯酸系
‑
环氧树脂的总重量以1.0
‑
10.0重量％，优选2.0
‑
7.0重量％，更优选3.0
‑
4.0重量％的量包含羟基。9.根据权利要求1
‑
8中任一项的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中所述羟基丙烯酸系
‑
环氧树脂具有在500
‑
2500g/eq，优选1000
‑
2000g/eq，更优选1300
‑
1800g/eq范围内
的环氧当量。10.根据权利要求1
‑
9中任一项的水性聚氨酯
‑
环氧树脂基底漆组合物，其中所述羟基丙烯酸系
‑
环氧树脂具有30
‑
100s，优选40
‑
80s，更优选45
‑
75s的T
‑
4杯粘度。11.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张育波，丛培海，B，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：