[发明专利]一种耐抗燃液压油高固体份聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐抗燃液压油高固体分聚氨酯涂料，这种涂料的涂膜能够长期耐受抗燃液压油、航空煤油、润滑油、汽油等多种油品而不被破坏，涂膜具有很好的耐磨性、抗冲击性、耐候性和装饰效果。这种涂料主要用于飞机、列车等交通运输工具的外表面饰防护涂装，也可用于机床、仪器、机械设备等的装饰防护涂装。

背景技术

目前随着我国“高速”交通运输工具，如飞机、高速列车等制造业的发展，对其外表面防护涂料的性能要求也越来越高，所采用的外表面涂料涂层必须具有良好的装饰效果、耐候性、耐油性、耐磨性、抗冲击性能和防腐性能，还要求涂料施工性能良好，适合多种涂装方法，符合日益严格的环保法规。目前应用于该领域的国产高固体份聚氨酯涂料的硬度、耐磨性与抗冲击性能不能达到良好的平衡，尤其在耐特种油品方面效果不理想，如被含磷酸酯类阻燃剂的抗燃液压油污染后涂层发生软化、脱落现象，从而影响涂层的长期使用寿命。

关于高固体份聚氨酯涂料的文献和专利非常多，但是没有耐抗燃液压油高固体分聚氨酯涂料的报道。

发明内容

本发明的目的是制备一种耐抗燃液压油的高固体分聚氨酯涂料，在解决涂料涂层耐含磷酸酯类阻燃剂抗燃液压油问题的同时，制备的涂料涂层具有良好的装饰效果、耐候性、耐油性、耐磨性、抗冲击性能和防腐性能，涂料符合环保法规的发展趋势。

本发明的上述目的是通过下述技术方案实现的：一种耐抗燃液压油高固体分聚氨酯涂料，由羟基聚酯树脂、着色颜料、填料、助剂、溶剂混合后用研磨设备研磨而成的色浆组分和HDI三聚体固化剂组分组成，其中羟基聚酯树脂含量为30～80％(重量、下同)，HDI三聚体10～50％，着色颜料5～30％，填料0～15％，助剂1～5％，溶剂10％～20％。耐抗燃液压油高固体分聚氨酯涂料色浆组份的质量固含量为75～90％，固化剂的固质量含量为90～100％。

本发明中的羟基聚酯树脂至少由一种单环氧基化合物、一种二元酸和二种多元醇通过酯化或半酯化反应制备而成，环氧化合物为丁基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油酯、甲苯基缩水甘油醚、异辛基缩水甘油醚或对叔丁苯基缩水甘油醚中的一种；二元酸为环己烷二甲酸、己二酸、环己烷二甲酸酐中的一种；多元醇为三羟甲基丙烷、1，4丁二醇、1，6己二醇、新戊二醇、1，8辛二醇或三羟乙基异氰脲酸酯中的二种，其中至少有一种二元醇和二种三元醇参与反应。其中单环氧基化合物占固体树脂总量的0～30％，二元酸占固体树脂总量的10～40％，二元醇占固体树脂总量的10～40％，三元醇占固体树脂总量的10～50％。

本发明中羟基聚酯树脂的质量固体份为80～100％，固体树脂羟值介于230～270mgKOH/g之间。实践证明，羟值为230～270mgKOH/g之间的聚酯树脂同HDI三聚体固化成膜，能形成高交联密度的涂膜，为涂层提供良好的耐抗燃液压油性能，并且储存稳定性良好。

本发明中制备聚酯树脂时采用了单环氧基化合物，目的是提高聚酯树脂固体份和控制树脂粘度，低粘度高固体份聚酯树脂是制备高固体份聚氨酯涂料的基础。

本发明中羟基聚酯树脂至少由以下方法制备而成：一种单环氧基化合物、一种二元酸和一种二元醇混合后150～155℃保温1小时，降温至130℃以下，加入二种三元醇，随后按5℃/小时的升温速度逐步升温酯化脱水至220℃，反应至酸价≤3mgKOH/g，这种分步合成方式制备的聚酯树脂同一步法合成的聚酯树脂对比，分子量分布较窄、结构较规整，残余单体和醇损失量低，制备的涂料储存稳定性和理化性能更好。

本发明的羟基聚酯树脂制备工艺中，一种二元酸和一种二元醇的投料摩尔比介于0.8～1.2之间。实践证明，含有环体结构的二元酸和线型结构的二元醇的摩尔比为1∶1时，每个聚酯树脂分子中均有一个柔性的二元结构单元，从而为涂层提供了良好的柔韧性和抗冲击性，并且使涂膜具有更好的耐水性。

本发明的羟基聚酯树脂制备工艺中，一种三元醇为三羟乙基异氰脲酸酯和一种三元醇为三羟甲基丙烷，二者的投料摩尔比介于0.3～0.4之间。实践证明，引入三羟乙基异氰脲酸酯后明显提高了涂膜的耐磨性和硬度，但用量过多时储存稳定性受到到影响。

附图说明

附图为本发明聚酯树脂合成和色浆制备工艺流程图

具体实施方式