[发明专利]含有非离子聚氨酯化合物的协同混合物溶液及含有其的金属底材水性涂料

说明书

本发明公开了一种含有非离子聚氨酯化合物的协同混合物溶液及包括其的金属底材水性涂料，能够有效提高金属底材水性涂料的抗流挂性能，所述混合物溶液包含非离子聚氨酯化合物、至少一种助溶剂和任选的去离子水。所述非离子聚氨酯化合物包含：基于所述非离子聚氨酯化合物的总重量，(i)90‑99.5重量％来源于聚乙二醇和二异氰酸酯的聚合单元，和(ii)0.5‑10重量％来源于一种或多种含羟基脂肪酸的聚合单元。所述助溶剂包含：二乙二醇单丁醚和/或二乙二醇单甲醚和/或乙二醇单丁醚。本发明的水性涂料具有优异的抗流挂性能、高光泽性和优异的耐水性能，制备方法及使用方法简单。

技术领域

本发明涉及工业涂料领域，涉及一种含有特殊结构非离子聚氨酯化合物的协同混合物溶液及其用于提高金属底材水性涂料的抗流挂性能的用途。

背景技术

随着大众环保意识的增强，以及国家环保政策的不断推出，环境保护受到了前所未有的关注。作为排放大量有毒有害物质的涂装企业，正面临着巨大的压力和挑战，然而，由于水性涂料与溶剂型涂料在诸多方面存在明显的差异，企业在试用和使用水性涂料的过程中或多或少都遇到过问题。随着涂装设备及涂装工艺的逐步发展,通过改变涂装工艺、改良涂装环境以及采用机械化流水线生产能够极大的提升速度。采用机械化流水线生产，往往在垂直面上产生流淌，使漆膜厚度不均匀，严重影响其保护性能和装饰性能。如何解决好水性涂料立面喷涂抗流挂问题，在水性涂料推广过程中具有非常重要的意义。

湿膜产生流挂，主要是喷涂的膜厚过厚，涂膜承受不了本身的重量而向下流坠。而通过在涂料中加入适量的流变剂/触变剂，当涂料在外力剪切下，粘度下降，容易施工；而一旦形成漆膜，外力消失，涂料本身又能很快恢复触变粘度，使漆膜不会产生流挂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种提高金属底材水性涂料的抗流挂性能的含有非离子聚氨酯化合物的协同混合物溶液，该混合物溶液包含非离子聚氨酯化合物、至少一种助溶剂和任选的水，优选去离子水，如果存在的话，水以基于混合物溶液的10-60wt％，优选25-35wt％，更优选约30wt％存在，非离子聚氨酯化合物：助溶剂的重量比为1:6至6:1；所述非离子聚氨酯化合物包含：基于所述非离子聚氨酯化合物的总重量，(i)90-99.5wt％，优选91-99wt％的来源于聚乙二醇和二异氰酸酯的聚合单元和(ii)0.5-10wt％，优选1-9wt％来源于一种或多种含羟基脂肪酸的聚合单元，其中，聚乙二醇和二异氰酸酯的摩尔比为1:0.5～1:5，优选1:1～1:3。

优选地，所述助溶剂包括二乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚和乙二醇单丁醚中的一种或多种。

在一个实施方案中，所述非离子聚氨酯化合物具有20,000和50,000道尔顿之间的重均分子量。

所述的非离子聚氨酯化合物的制备方法可采用常规制备聚氨酯的方法进行制备，可以选择本体合成法或者溶液合成法，在优选实施方式中，选择本体合成法。所述非离子聚氨酯化合物的制备方法是相关领域普通技术人员公知和了解的，并且没有特别的限制。所述的非离子聚氨酯化合物的制备方法为以聚乙二醇和二异氰酸酯为聚合单元按照常规制备聚氨酯的方法合成非离子聚氨酯化合物前体，聚乙二醇和二异氰酸酯的摩尔比为1:0.5～1:5，优选1:1～1:3，例如在60-95℃下反应1-6小时，可以任选加入催化量的催化剂如胺类催化剂例如N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺，然后加入一种或多种含羟基脂肪酸的聚合单元继续反应(例如在60-95℃下反应1-6小时)，直至反应结束。其中，所述的聚乙二醇的聚合单元可以是选自于重均分子量在1,000和20,000道尔顿之间聚乙二醇；所述的二异氰酸酯的聚合单元可以是选自于下列的一种或多种化合物：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，甲苯-2,4-二异氰酸酯；所述的含羟基脂肪酸的聚合单元可以是选自于下列的一种或多种化合物：12-单羟基十二烷酸甘油酯，12-单羟基十八烷酸甘油酯，9,10-二羟基十八烷酸甘油酯，13,14-二羟基廿二酸甘油酯，12-羟基-顺-9-十八碳一烯酸甘油酯，10-羟基-α-癸烯酸甘油酯。