本發(fā)明涉及涂料制備領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于工程機(jī)械涂裝的超低voc天門冬氨酸聚脲底面合一漆及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，世界各國(guó)對(duì)各種涂料化工產(chǎn)品的揮發(fā)性有機(jī)物(voc)的控制日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)型的高揮發(fā)性有機(jī)物(voc)涂料(施工voc大于420g/l)開(kāi)始被國(guó)家新法律法規(guī)限制使用?，F(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)溶劑型涂料的施工voc普遍較高(一般大于420g/l)，而且大型機(jī)械設(shè)備的涂裝施工多數(shù)會(huì)在室外環(huán)境中，施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)物(voc)，導(dǎo)致嚴(yán)重污染環(huán)境并給人類健康帶來(lái)極大的危害。

2、雖然水性漆涂料的施工voc相較于溶劑型涂料而言偏低，但其施工標(biāo)準(zhǔn)與多數(shù)機(jī)械的涂裝環(huán)境不匹配，特別在施工環(huán)境溫度較低時(shí)，水性涂料必須依靠烘烤條件才能滿足施工要求。此外，工程機(jī)械領(lǐng)域現(xiàn)有的涂裝施工技術(shù)普遍需要底漆和面漆兩道涂裝工序，不僅人力成本較高，還增加了voc排放。

3、有鑒于此，本領(lǐng)域迫切需要開(kāi)發(fā)一種裝飾防護(hù)用途的超低voc溶劑型底面合一涂料，其既可以使施工中減少面漆工序，僅一道工序便可以滿足底漆加面漆的效果，大大減少了人力物力以及voc排放，且可以無(wú)需烘烤，在寒、暑及梅雨季節(jié)等環(huán)境下均可滿足工業(yè)領(lǐng)域(輕機(jī)和重機(jī))的防護(hù)涂裝的需要，解決現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中面臨的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于以上事實(shí)，本發(fā)明目的在于提供一種適用于工程機(jī)械涂裝的超低voc天門冬氨酸聚脲底面合一漆，該漆在天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂和附著力促進(jìn)樹(shù)脂的協(xié)同作用下，配合硅烷偶聯(lián)劑、顏填料、分散劑，能夠在保障遮蓋力、防腐性能、施工穩(wěn)定性、低溫固化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)超低voc。該漆形成的涂膜可以在不需烘烤的條件下滿足使用者連續(xù)涂裝作業(yè)的需求。

2、本發(fā)明的第一方面提供了一種天門冬氨酸聚脲底面合一漆，其包含a組分和b組分，按重量份計(jì)，a組分包括25-35份天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂、5-10份附著力促進(jìn)樹(shù)脂、0.1-1.0份硅烷偶聯(lián)劑、1.3-5份輔助助劑、50-61份顏填料、5-10份有機(jī)混合溶劑，a組分中各組分含量合計(jì)為100份；b組分包括88-92份異氰酸酯樹(shù)脂、8-12份有機(jī)混合溶劑，b組分中各組分含量合計(jì)為100份；所述a組分和b組分的重量比為3:1-5:1之間任一比例。

3、天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂

4、在本發(fā)明中，所述天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂的分子量為600-1000。

5、在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，所述天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂選自珠海飛揚(yáng)公司提供的型號(hào)為f524的天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂，該類樹(shù)脂在低溫(0℃時(shí))狀態(tài)時(shí)仍然具有優(yōu)異的交聯(lián)固化效果。

6、附著力促進(jìn)樹(shù)脂

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述附著力促進(jìn)樹(shù)脂的分子量為8000-25000。其優(yōu)異的柔韌特性可以使整體涂膜的收縮應(yīng)力得到極大改善，并且提高所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆涂膜對(duì)金屬基材的附著力，為涂膜在噴砂碳鋼板等金屬基材上提供了長(zhǎng)效、穩(wěn)定的附著力。因此，本發(fā)明所述的天門冬氨酸聚脲底面合一漆只需要一次涂裝便可以達(dá)到底漆加面漆兩次涂裝的效果，大大降低了人力物力及voc排放。

8、在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，所述附著力促進(jìn)樹(shù)脂為具有超支化大分子結(jié)構(gòu)的聚酯改性環(huán)氧樹(shù)脂，其分子鏈上含有多環(huán)氧基團(tuán)。加入所述附著力促進(jìn)樹(shù)脂后可以使底面合一漆涂膜在基材上具有長(zhǎng)效、優(yōu)異的附著力；更為優(yōu)選地，所述聚酯改性環(huán)氧樹(shù)脂為無(wú)溶劑液態(tài)樹(shù)脂。

9、需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆中同時(shí)包括了天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂和附著力促進(jìn)樹(shù)脂，兩種樹(shù)脂之間存在相互補(bǔ)充的作用。f524類型分子量的天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂可使體系的粘度降低，同時(shí)因其固化時(shí)致密性更好，能夠?yàn)橥磕ぬ峁└玫哪突瘜W(xué)性能；大分子量的附著力促進(jìn)樹(shù)脂的加入可以使涂膜的柔韌性和對(duì)基材的附著力得到加強(qiáng)。兩種不同分子量、不同類別樹(shù)脂之間的搭配可以使所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆涂膜在干燥性、流平性、對(duì)基材上的附著力、防腐性、裝飾性以及降低voc等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂上的超快反應(yīng)活性的氨基團(tuán)，使天門冬氨酸聚脲底面合一漆a組分在0-50℃的環(huán)境溫度中均可以與b組分混合后快速固化成膜。

10、硅烷偶聯(lián)劑

11、在本發(fā)明中，所述硅烷偶聯(lián)劑作為顏填料的表面處理劑，用于改善與涂料基礎(chǔ)樹(shù)脂的親和力和潤(rùn)濕性，對(duì)涂膜耐鹽霧等防腐蝕性能起到關(guān)鍵作用。此外，硅烷偶聯(lián)劑和附著力促進(jìn)樹(shù)脂復(fù)配后，能夠使本發(fā)明所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆對(duì)噴砂碳鋼板具有優(yōu)異的長(zhǎng)效附著力。

12、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑為辛基三乙氧基硅烷類型的硅烷偶聯(lián)劑。具體地說(shuō)，所述硅烷偶聯(lián)劑選自邁圖公司提供的型號(hào)為silquest?a-137硅烷偶聯(lián)劑。

13、輔助助劑

14、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述輔助助劑選自分散劑、消泡劑、流平助劑中的一種或幾種，按重量份計(jì)，所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆中包含1-4.7份分散劑、0.2-1份消泡劑、0.1-1份流平助劑，以上各組分含量合計(jì)為1.3-5份。

15、在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，所述分散劑為含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物或含顏料親和基團(tuán)的乙烯基聚合物，其能夠促使不同種類的樹(shù)脂相互配合，形成柔韌性好、同時(shí)也具有剛性的涂膜，其一端與極性顏料具有良好的親和性，能夠快速潤(rùn)濕顏料表面并產(chǎn)生較強(qiáng)的吸附作用，同時(shí)另一端引入的有機(jī)基團(tuán)，優(yōu)選長(zhǎng)鏈烷基/芳基，猶如錨溝結(jié)構(gòu)，與天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂分子鏈具有良好的相容性，進(jìn)而降低了該漆體系再度絮凝或聚集的可能，使該漆體系長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不分層，且具有穩(wěn)定的低粘度和分散性，保證了底面合一漆使用過(guò)程中的遮蓋力和穩(wěn)定性。具體地說(shuō)，所述分散劑為顏填料衍生物，更為具體地，所述分散劑選自畢克公司提供的型號(hào)為byk163、byk161，迪高提供的型號(hào)為tego670的分散劑。

16、在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，所述消泡劑選自畢克公司提供的型號(hào)為byk085、byk066n，美麗肯公司提供的型號(hào)為borchi?gol?0011的消泡劑中的一種或幾種，其具有穩(wěn)定的消泡作用，且對(duì)重涂不產(chǎn)生異常情況；所述流平助劑選自帝司巴隆提供的型號(hào)為disparlon?lhp-91、巴斯夫提供的型號(hào)為efka-3777、畢克公司提供的型號(hào)為byk333的流平助劑中的一種或幾種，其均具有對(duì)基材表面優(yōu)異的潤(rùn)濕流平效果。

17、顏填料

18、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述顏填料包括顏料和填料，所述顏料選自有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料中的一種或幾種，所述填料為防銹填料。防銹填料的加入能夠提高底面合一漆涂膜的收縮性能和對(duì)基材的防腐蝕性能。在具體的實(shí)施過(guò)程中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇顏填料的種類。

19、有機(jī)混合溶劑

20、在本發(fā)明中，a組分和b組分中所述有機(jī)混合溶劑完全相同。

21、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述有機(jī)混合溶劑為甲基戊基甲酮(mak)和美特酯(pmp)的混合溶劑，其閃點(diǎn)≥61℃，具有優(yōu)異的溶解性能，能夠降低底面合一涂料的粘度，使得該涂料體系符合丙類物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，滿足普通運(yùn)輸處理的要求。優(yōu)選地，所述有機(jī)混合溶劑中甲基戊基甲酮(mak)和美特酯(pmp)的質(zhì)量比為1:1-1:10之間任一比例；更為優(yōu)選地，所述有機(jī)混合溶劑中甲基戊基甲酮(mak)和美特酯(pmp)的質(zhì)量比為1:4。

22、具體地說(shuō)，所述有機(jī)混合溶劑為伊斯曼提供的甲基戊基甲酮(mak)和美特酯(pmp)的混合溶劑。

23、異氰酸酯樹(shù)脂

24、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述異氰酸酯樹(shù)脂為含六亞甲基二異氰酸酯(hdi)的低粘度脂肪族聚異氰酸酯樹(shù)脂。

25、具體地說(shuō)，所述異氰酸酯樹(shù)脂選自煙臺(tái)萬(wàn)華提供的型號(hào)為wannate?ht-100樹(shù)脂、巴斯夫提供的型號(hào)為hi100的異氰酸酯樹(shù)脂。

26、本發(fā)明的第二方面提供了一種制備本發(fā)明第一方面所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆的方法，包括如下步驟：

27、(1)制備a組分：

28、s1：將天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂、附著力促進(jìn)樹(shù)脂、硅烷偶聯(lián)劑、輔助助劑和有機(jī)混合溶劑混合，在400-600rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10-15min；

29、s2：攪拌狀態(tài)下繼續(xù)加入顏填料，在400-600rpm的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)攪拌10-15min；

30、s3：將攪拌后所得混合物研磨分散至細(xì)度小于30μm，即得所述a組分；

31、(2)制備b組分：

32、s1：將異氰酸酯樹(shù)脂和有機(jī)混合溶劑在充滿氮?dú)獾臄嚢韪字?，?00-500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15-20min，即得所述b組分；

33、(3)使用前，將a組分和b組分按一定比例混合，即得所述天門冬氨酸聚脲底面合一漆。

34、本發(fā)明的有益效果如下：

35、本發(fā)明提供了一種適用于機(jī)械涂裝的超低voc天門冬氨酸聚脲底面合一漆，其在天門冬氨酸聚脲樹(shù)脂和附著力促進(jìn)樹(shù)脂的協(xié)同作用下，配合硅烷偶聯(lián)劑、顏填料、分散劑等組分，具有非常優(yōu)異的涂膜干燥性、流平性、分散穩(wěn)定性以及較低的粘度，對(duì)噴砂碳鋼板有優(yōu)異的附著力，能夠在保障遮蓋力、防腐性能、施工穩(wěn)定性、低溫固化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)超低voc。該漆形成的涂膜可以在不需烘烤的條件下滿足使用者連續(xù)涂裝作業(yè)的需求，在5-40℃的環(huán)境下可以確保施工不受溫度影響，且在50℃下存放30天后，該漆體系的粘度、細(xì)度以及外觀基本沒(méi)有變化。特別是該底面合一漆只需要一次涂裝便能達(dá)到底漆加面漆的性能外觀效果。因此，其在機(jī)械(輕機(jī)和重機(jī))領(lǐng)域的涂裝具有良好的應(yīng)用前景。