[发明专利]一种自修复水性聚氨酯涂料组合物和涂层在审
申请号: | 202110401292.X | 申请日: | 2020-07-30 |
公开(公告)号: | CN113045981A | 公开(公告)日: | 2021-06-29 |
发明(设计)人: | 张烨 | 申请(专利权)人: | 九天起宏(江苏)检测有限公司 |
主分类号: | C09D175/08 | 分类号: | C09D175/08;C09D7/65;C09D7/61;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32 |
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地址: | 214000 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 修复 水性 聚氨酯 涂料 组合 涂层 | ||
本发明涉及一种具备自修复性能的水性聚氨酯涂料组合物,其组成按重量百分数计包含:(a)多异氰酸酯35~50wt%;(b)多元醇15~20wt%;(c)二羟甲基丙酸5~10wt%;(d)纳米Co粒子改性的聚氨酯微胶囊3~8wt%;水余量。本发明涉及的自修复性能的水性聚氨酯涂料组合物能够在涂覆层破裂时激发微胶囊的快速破裂,提高了自修复敏感度,加快了自修复进程,同时不会造成涂覆膜的性能劣化,保证了涂覆膜的质量。
本申请是申请号为:2020107484716,名称为:“一种自修复水性聚氨酯涂料组合物和涂层”的发明专利申请的分案申请,原案申请日为:2020年07月30日。
技术领域
本发明涉及聚氨酯涂料组合物,具体地涉及一种自修复水性聚氨酯涂料组合物和涂层。
背景技术
水性涂料就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料,相对于使用有机溶剂制成的油性涂料,水性涂料因为不含有游离TDI有毒重金属、苯类以及甲醛等物质,无毒且无刺激性的气味,对人体无害,对环境无污染。其中,水性聚氨酯涂料由于具有成膜性能好、遮盖力强、粘结牢固等诸多优点,近些年越来越受到广泛的重视。
为了使水性聚氨酯涂料应用更加广泛和安全,就需要对其进行功能化改性,以满足人们在各个领域对水性聚氨酯涂料的需求。微胶囊自修复涂料是近年来研究比较广泛的功能化改性之一。参照图1所示,其具体原理为:将微胶囊1在涂覆膜的制备过程中埋入聚合物基体,在聚合物基体损伤出现裂纹3时,微胶囊发生破裂,释放出微胶囊中的修复试剂通过毛细作用到达裂纹处,通过催化剂2的催化作用从而生成具有修复作用的聚合物4,从而实现了涂覆膜的自修复。其中,步骤(a)中产生细小的微裂纹,步骤(b)中微裂纹继续扩大,延伸至微胶囊导致微胶囊发生破裂,步骤(c)中微胶囊中的修复剂在催化剂的作用下生成聚合物从而实现自修复。
现有文献CN101215408中公开了一种高温自修复型环氧树脂材料,包括环氧树脂基体、环氧树脂基体用固化剂、含有液态环氧树脂的胶囊、催化剂,当材料使用过程中受到外力作用在其内部产生微裂纹后,微裂纹扩展通过微胶囊,微胶囊中的液态环氧树脂被释放出来填充到裂纹中,高温下与催化剂中被解离出的咪唑化合物发生加成、催化反应,从而使得液态环氧树脂固化,粘结裂纹,达到修复的目的。
现有文献CN102719184中公开了一种自修复防腐涂料,包括含羟丙烯酸树脂、颜料、缓蚀颜料、腐蚀抑制剂-苯并三唑、聚氨酯微胶囊、有机溶剂、分散剂份、消泡剂、流平剂、紫外光吸收剂。如果涂膜发生破裂损伤时,微胶囊发生破裂,胶囊中的聚氨酯流出、在助剂缓蚀颜料的作用下,与空气中的水发生反应,形成新的涂膜,实现涂膜自我修复功能。
现有文献US7108913中公开了一种自修复聚合物组合物,包括微胶囊;所述微胶囊内的易流动的可聚合材料;及与所述微胶囊的外表面相关的至少一种聚合剂,一旦所述微胶囊破裂,及所述聚合剂与所述易流动的可聚合材料接触,所述聚合剂有效地引发所述易流动的可聚合材料的聚合。
然而上述自修复涂层中,自修复过程均存在一定地滞后性,只有裂纹积累到足够水平并扩展到微胶囊,使得微胶囊发生破裂才能激发自修复的进程,而且涂膜裂纹破裂程度越严重其引发地破裂倾向力也越大,自修复地难度也越大,往往会出现自修复进程无法延缓涂层进一步破裂的趋势导致自修复失败。而为了提升微胶囊的可激发性,一种可行的办法是提高自修复涂层中微胶囊的含量,但是这反过来又会带来涂覆膜的劣化,无法兼顾涂覆膜的各项性能和自修复的敏感度。
发明内容
基于现有技术的缺陷,本发明提供了一种既能兼顾涂覆膜性能又能提高自修复敏感度的水性聚氨酯涂料组合物,所述自修复水性聚氨酯涂料组合物按重量百分数计包含:
(a)多异氰酸酯35~50wt%;(b)多元醇15~20wt%;(c)二羟甲基丙酸5~10wt%;(d)纳米Co粒子改性的聚氨酯微胶囊3~8wt%;水余量。
进一步地,所述多异氰酸酯具体为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中一种或多种。
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