不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物无溶剂涂料的制备方法，采用二元醇、顺丁烯二酸酐和苯酐通过逐步缩聚生成羟端基不饱和聚酯齐聚物；不饱和齐聚物与二异氰酸酯、聚乙二醇以苯乙烯为溶剂经逐步加聚生成异氰酸酯端基的不饱和聚酯聚氨酯嵌段预聚物溶液；预聚物以甲基丙烯酸-β羟乙酯封端得到烯端基不饱和聚酯聚氨酯嵌段活性预聚物基料；活性预聚物基料与颜填料和氧化还原引发剂复配制备不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物无溶剂涂料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涂料的制备方法。
技术介绍
随着人类环保意识的增强和世界各国环保法规的实施，现代涂料行业形成了水性化、光固化和无溶剂化的环境友好型主流发展方向。涂料的无溶剂化是指涂料各组分在涂料固化后全部形成涂层而无挥发损失，可实现涂料的零VOC排放，不形成环境的碳污染，属于环境友好型涂料的主要类型。无溶剂涂料在固化前，为保证涂料的制备和施工性能，从形态来看，与溶剂型涂料类似，属于高分子复合流体，区别在于无溶剂涂料固化时，涂料中的所有组分之间通过物理或化学的方式相互作用共同形成涂层复合材料，而无挥发组分，为达此目的，在涂料配方设计中，必须充分考虑各组分之间的相互作用，从涂料组分的功用分析，只有作为调整涂料流变性的溶剂与涂料主成膜树脂之间通过化学作用形成涂层材料， 才能有效的降低有机溶剂的排放，才有可能实现零VOC排放，因此，无溶剂涂料在配方设计中，寻求溶剂与树脂的反应配伍是涂料无溶剂化研究的核心。经过涂料科技工作者的不懈努力，在涂料无溶剂化方面取得了一定进展，目前，高固体份涂料已大幅度地降低了涂料体系的有机溶剂，低VOC涂料已进入应用阶段，但该类涂料仍然无法实现零VOC排放，无溶剂涂料的研究仍然需要长期不懈的努力；以不饱和聚酯与不饱和溶剂(活性稀释剂)组成的无溶剂涂料是众多无溶剂涂料的重要类型之一，但其固化收缩率大、涂层易开裂、附着牢度低、冲击韧性差等制约其广泛应用。不饱和聚酯树脂(UPR)是近年来国内外发展较为迅速的热固性树脂之一。然而 WR固化后硬而脆，冲击性能差，固化收缩率高(一般固化收缩率在7% 8%)等缺点制约其广泛应用。目前，针对UPR的改性主要集中在对其增韧改性和低收缩改性两个方面。为了提高UPR制品的抗冲击性能，往往需要UPR进行韧性改性。从引入大分子柔性链，增加交联网链的活动能力考虑，在合成WR时引入柔性链段，可以有效的改善脆性，但过多的加入柔性链段，WR会导致树脂固化后机械强度下降。基于第二相材料弹性体对WR增韧改性是近年来发展较快的一种改性方法。弹性体增韧常用的是液体橡胶增韧。由于橡胶相的高柔韧性，显著提高了 UP的韧性，橡胶弹性体虽可大幅度提高冲击强度，但拉伸、弯曲强度、 耐热性能有所下降。目前，针对UPR的低收缩改性主要是通过添加热塑性低收缩剂(LPA)来降低其固化收缩率。常用的低收缩剂有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和苯二甲酸二烯丙酯等，还开发了聚己酸内酯、改性聚氨酯和醋酸纤维素丁酯等。采用LPA改性可改善UPR的脆性，降低固化收缩率，提高冲击强度，但会降低UPR的拉伸强度。聚氨酯作为一种可调解性非常好的弹性体，具有高柔韧性，两者结合能扬长避短， 发挥各自的优势，不仅降低了固化收缩率，还增加了韧性。一直以来，人们针对UPR的改性都集中在通过添加聚氨酯弹性体与UPR物理共混以达到改性的目的，但往往在提高其冲击韧性、降低固化收缩率的同时也降低了其它机械性能。
技术实现思路
本 专利技术的目的是提供一种。本专利技术是，其步骤为步骤(1)羟端基不饱和聚酯齐聚物的合成将计量好的顺二元酸酐、乙二醇、二甲苯、浓硫酸依次加入装有电动搅拌、分水器、温度计、电热套加热的反应容器中，二元酸酐采用苯酐为饱和酸酐，顺丁烯二酸酐为不饱和酸酐，苯酐与顺酐的摩尔比为2 3 1，加热至固体溶解后开动搅拌，并升温至150°C，反应2小时，升温至190士2°C反应1小时，降温至 150°C补加计量好的二元醇，抽真空至羟值符合要求，蒸出溶剂，待树脂冷却到50°C以下时加入苯乙烯，搅拌均勻，过滤出料，避光保存，羟基过量摩尔百分数为20% 100%，齐聚物数均分子量为500 2000 ；步骤(2)不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料的制备先将步骤(1)合成的羟端基不饱和聚酯齐聚物WR苯乙烯溶液，二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入装有电动搅拌、 冷凝器、温度计、电热套加热的反应容器中，升温至60°C保温反应，制体系-NC0%，即异氰酸酯基含量恒定，加入聚乙二醇醚进行嵌段反应至-NCO1^gS,向聚合体系加入计量好的封端剂进行封端反应至体系中_NC0%等于0时，停止加热，以活性稀释剂调整粘度合格，停搅拌，过滤出料，避光保存；步骤(3)不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物涂料的制备按配方量准确称取不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料、颜料和填料，于容器中混合，搅拌均勻后，倒入砂磨机中分散至细度40 μ m，加入助剂和引发剂氧化组分搅勻，以活性稀释剂调整粘度至合格出料为涂料甲组分，引发剂还原组分溶解于活性稀释剂为乙组分；甲、乙组分准确计量混合均勻，涂刷样板，常温干燥0. 5小时，检测涂层各项性能指标。本专利技术采用二元醇、顺丁烯二酸酐和苯酐通过逐步缩聚生成羟端基不饱和聚酯齐聚物；不饱和齐聚物与二异氰酸酯、聚乙二醇以苯乙烯为溶剂经逐步加聚生成异氰酸酯端基的不饱和聚酯聚氨酯嵌段预聚物溶液；预聚物以丙烯酸羟乙酯封端得到烯端基不饱和聚酯聚氨酯嵌段活性预聚物基料；活性预聚物基料与颜填料和氧化还原引发剂复配制备无溶剂不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物无溶剂涂料。该涂料具有零VOC排放、无碳污染、环境友好，可常温固化、固化收缩率低、涂层附着牢度高、冲击韧性好。具体实施例方式本专利技术是，其步骤为步骤(1)羟端基不饱和聚酯齐聚物的合成将计量好的顺二元酸酐、乙二醇、二甲苯、浓硫酸依次加入装有电动搅拌、分水器、温度计、电热套加热的反应容器中，二元酸酐采用苯酐为饱和酸酐，顺丁烯二酸酐为不饱和酸酐，苯酐与顺酐的摩尔比为2 3 1，加热至固体溶解后开动搅拌，并升温至150°C，反应2小时，升温至190士 2°C反应1小时，降温至 150°C补加计量好的二元醇，抽真空至羟值符合要求，蒸出溶剂，待树脂冷却到50°C以下时加入苯乙烯，搅拌均勻，过滤出料，避光保存，羟基过量摩尔百分数为20% 100%，齐聚物数均分子量为500 2000 ；步骤⑵不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料的制备先将步骤⑴合成的羟端基不饱和聚酯齐聚物WR苯乙烯溶液，二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入装有电动搅拌、 冷凝器、温度计、电热套加热的反应容器中，升温至60°C保温反应，制体系_NCO%，即异氰酸酯基含量恒定，加入聚乙二醇醚进行嵌段反应至-NCO1^gS,向聚合体系加入计量好的封端剂进行封端反应至体系中_NC0%等于0时，停止加热，以活性稀释剂调整粘度合格，停搅拌，过滤出料，避光保存；步骤( 3)不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物涂料的制备按配方量准确称取不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料、颜料和填料，于容器中混合，搅拌均勻后，倒入砂磨机中分散至细度40 μ m，加入助剂和引发剂氧化组分搅勻，以活性稀释剂调整粘度至合格出料为涂料甲组分，引发剂还原组分溶解于活性稀释剂为乙组分；甲、乙组分准确计量混合均勻，涂刷样板，常温干燥0. 5小时，检测涂层各项性能指标。在以上所述步骤(2)的不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料制备时，羟基组分由羟端基不饱和聚酯齐聚物和聚乙二醇组成，二者摩尔比为1 2 1 ；聚乙二醇醚的聚合度为 5 10。在以上所述步骤(2)的不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物制备时，二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，异氰酸酯基过量摩尔百分数为50% 100%，嵌段共聚物数均分子量为 2500 5000。在以上所述步骤(2)的不饱和聚酯聚氨酯嵌本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物无溶剂涂料的制备方法，其步骤为：步骤（１）羟端基不饱和聚酯齐聚物的合成：将计量好的顺二元酸酐、乙二醇、二甲苯、浓硫酸依次加入装有电动搅拌、分水器、温度计、电热套加热的反应容器中，二元酸酐采用苯酐为饱和酸酐，顺丁烯二酸酐为不饱和酸酐，苯酐与顺酐的摩尔比为２～３∶１，加热至固体溶解后开动搅拌，并升温至１５０℃，反应２小时，升温至１９０±２℃反应１小时，降温至１５０℃补加计量好的二元醇，抽真空至羟值符合要求，蒸出溶剂，待树脂冷却到５０℃以下时加入苯乙烯，搅拌均匀，过滤出料，避光保存，羟基过量摩尔百分数为２０％～１００％，齐聚物数均分子量为５００～２０００；步骤（２）不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料的制备：先将步骤（１）合成的羟端基不饱和聚酯齐聚物ＵＰＲ苯乙烯溶液，二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入装有电动搅拌、冷凝器、温度计、电热套加热的反应容器中，升温至６０℃保温反应，制体系－ＮＣＯ％，即异氰酸酯基含量恒定，加入聚乙二醇醚进行嵌段反应至－ＮＣＯ％恒定，向聚合体系加入计量好的封端剂进行封端反应至体系中－ＮＣＯ％等于０时，停止加热，以活性稀释剂调整粘度合格，停搅拌，过滤出料，避光保存；步骤（３）不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物涂料的制备：按配方量准确称取不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物基料、颜料和填料，于容器中混合，搅拌均匀后，倒入砂磨机中分散至细度４０μｍ，加入助剂和引发剂氧化组分搅匀，以活性稀释剂调整粘度至合格出料为涂料甲组分，引发剂还原组分溶解于活性稀释剂为乙组分；甲、乙组分准确计量混合均匀，涂刷样板，常温干燥０．５小时，检测涂层各项性能指标。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔锦峰，郭军红，杨保平，周应萍，杨宏斌，马永强，李延华，张鹏飞，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：62
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