一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物及制備方法技術

本發明專利技術公開一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，該組合物包括：超支化聚合物，封端異氰酸酯樹脂和氨基樹脂。本發明專利技術的具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，經涂裝后所得漆膜在陽光照射時，漆膜表面溫度升高，劃痕消失，具有劃痕自修復功能。由于聚氨酯鍵穩定、彈性可逆，使得本發明專利技術的自清潔功能的氨基烤漆的劃痕自修復功能具有長效性。本發明專利技術制備工藝簡單，適宜工業化生產。

【技術實現步驟摘要】
一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物及制備方法
本專利技術涉及涂料及其制備方法
更具體地，涉及一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物及其制備方法。
技術介紹
氨基烤漆以帶有羥基的丙烯酸樹脂或醇酸樹脂、氨基樹脂為主要成膜物質，常溫下以單組份包裝，在較高溫度下(140℃左右)，組分之間發生化學反應，形成具有三維網絡的體型結構，具有很高的硬度、優異的附著力、高的光澤、良好的保光保色性等性能，被廣泛應用于汽車、船舶和金屬門窗等的涂裝。但是現有的可快速固化的氨基烤漆在使用過程中仍有諸多缺陷。比如，汽車在日常使用過程中，隨著擦車、洗車次數的增加，漆膜表面不可避免的會增加很多劃痕，這些劃痕以堅硬的細微灰塵在漆膜表面擠壓產生的劃痕為主，會導致漆膜光澤降低，車輛外觀受到影響。尤其是黑色車身，在陽光照射下劃痕特別明顯。因此，提供一種具有長效性的劃痕自修復功能的氨基烤漆及其制備方法顯得尤為必要。
技術實現思路
本專利技術所解決的技術問題是提供一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，該產品是利用納米級超支化聚酯多元醇樹脂中眾多的端羥基官能團與封端異氰酸酯反應，產生高交聯密度的聚氨酯聚合物網絡，制備的一種具有長效性劃痕自修復功能的氨基烤漆。本專利技術所要解決的第二個技術問題是提供一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物的制備方法，該方法制備工藝簡單，適宜工業化生產。為解決上述第一個技術問題，本專利技術采用下述技術方案：一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，該組合物包括：超支化聚合物、異氰酸酯樹脂和氨基樹脂。優選地，所述組合物包括8wt％-12wt％超支化聚合物，25wt％-35wt％異氰酸酯和5wt％-15wt％的氨基樹脂。優選地，所述超支化聚合物為超支化聚酯多元醇樹脂或超支化封閉型異氰酸酯樹脂。優選地，所述超支化聚合物的羥基含量按固體樹脂計為6.0wt％-9.0wt％、粘度為100-1100cPs(25℃)；優選地，所述超支化聚合物的羥基含量按固體樹脂計為2.0wt％-5.0wt％。超支化聚酯多元醇特有的樹枝狀結構使其具有無結晶性和非纏繞性；其有眾多的端羥基官能團，與異氰酸酯反應可以形成高密度的聚氨酯鍵，這是涂層具有劃痕自修復的關鍵因素。以上兩點是普通聚酯多元醇所不具備的，普通的不能替代超支化聚酯多元醇，否則劃痕自修復能力消失。例如，所述超支化聚合物選自新加坡立時科技有限公司和立邦涂料(中國)有限公司的BBHAD5025(CyGLAZBB500)、CyGLAZBB900(簡寫為BB900)、BBD5025等超支化聚酯多元醇樹脂，以及BB900HDI-35-10％、BB900HDI-35-30％等超支化封閉型異氰酸酯樹脂。氨基樹脂：CYMEL211購自CYTEC公司，或者Luwipal072購自BASF公司；氨基樹脂會與部分多元醇反應，氨基樹脂的作用是增加漆膜硬度。優選地，所述超支化封閉型異氰酸酯樹脂的解封溫度為110-150℃、超支化封閉型異氰酸酯樹脂中的封端異氰酸酯官能團含量占超支化封閉型異氰酸酯樹脂總官能團含量的5％-50wt％，優選地，所述封端異氰酸酯官能團含量占超支化封閉型異氰酸酯樹脂總官能團含量的10％-30wt％。優選地，所述封端異氰酸酯樹脂的解封溫度為110-150℃、封端異氰酸酯樹脂中封端的異氰酸酯官能團含量為8％-12wt％封端異氰酸酯樹脂為購自BAYER公司的BL3175SN(簡寫為BL3175)，封端異氰酸酯樹脂中封端的異氰酸酯官能團含量為11.1wt％，解封溫度為130～140℃，或者BL4265SN，封端異氰酸酯樹脂中封端的異氰酸酯官能團含量為8.1wt％，解封溫度為130～140℃；或者購自德謙(上海)化學有限公司的BLR8086，封端異氰酸酯樹脂中封端的異氰酸酯官能團含量為11.3wt％，解封溫度為130～140℃。優選地，所述組合物還包括15.0wt％-25.0wt％羥基丙烯酸樹脂，1.0wt％-5.0wt％羥基聚酯樹脂，2.0wt％-3.0wt％涂料助劑，20.0wt％-30.0wt％稀釋劑。優選地，所述羥基丙烯酸樹脂的羥基含量按純固體份計為2.5wt％-4.5wt％。羥基丙烯酸樹脂購自DSM公司的URACRONCY430E-70，羥基含量按純固體份計為3.0％；或者購自BAYER公司的DESMOPHENA870BA，羥基含量按純固體份計為4.3％。優選地，所述羥基聚酯樹脂的羥基含量按純固體份計為4.0％-6.0％。配方中含有一定量普通聚酯多元醇是出于完善漆膜個別理化性能考慮，主要是為了提高抗沖擊性和耐水性。羥基聚酯樹脂購自Nuplex公司SETAL1715VX-74，羥基含量按純固體份計為4.4％，和SETAL166SS-80，羥基含量按純固體份計為5.8％。申請人發現，在氨基樹脂存在的前提下，使用含有眾多端羥基的超支化聚酯多元醇樹脂，使其與封端異氰酸酯反應，使涂料在固化成膜過程中，形成高交聯密度的聚氨酯聚合物網絡。而普通聚酯多元醇和聚氨酯反應形成的聚氨酯鍵，由于其本身是線狀結構、羥基當量大，形成的聚氨酯鍵密度小，不足以支撐漆膜的劃痕自修復功能。當漆膜受到堅硬的細微灰塵擠壓時，使用含有特有的樹枝狀結構和眾多的端羥基的超支化聚酯多元醇與封端異氰酸酯反應形成的高密度的聚氨酯鍵上氫鍵可分離而吸收外來的能量(20～25kj/mol)，并尋找新的螯合點，而固定化學鍵不受影響，此時該聚合物網絡處于在固定張力的狀態；當有陽光照射時，漆膜表面溫度升高，繃緊的聚合物網絡得到放松，氫鍵恢復到原位，劃痕消失。優選地，所述涂料助劑選自紫外線吸收劑、光穩定劑、流平劑、偶聯劑、催干劑、增韌劑、附著力促進劑、消泡劑、抗結皮劑、消光劑、防霉劑和抗靜電劑中的一種或幾種。優選地，所述涂料助劑包括0.1-0.8wt％的紫外線吸收劑、0.1-0.5wt％光穩定劑、0.3-1.0wt％流平劑和0.3-0.8wt％偶聯劑。流平劑為BYK-315、BYK-306(購自BYK公司)或Worleeadd315(購自北京騰鑫盛科技發展有限公司)；紫外線吸收劑為TINUVIN-1130、TINUVIN-400(購自BASF公司)或CHISORB5228(購自迪比喜化學貿易(上海)有限公司)；光穩定劑為TINUVIN-292、TINUVIN-123(購自BASF公司)或CHISORB523(購自迪比喜化學貿易(上海)有限公司)；偶聯劑為DC6040(購自道康寧公司)或KBM403(購自信越化學工業株式會社)。優選地，所述稀釋劑選自酯類溶劑、酮類溶劑、醇類溶劑和醇醚類溶劑中的一種或幾種；優選地，所述酯類溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯和乙酸戊酯中的一種或幾種；優選地，所述酮類溶劑選自丙酮、丁酮、環己酮、環戊酮和甲基異丁酮中的一種或幾種；優選地，所述醇類溶劑選自甲醇、乙醇和丁醇中的一種或幾種；優選地，所述醚類溶劑選自乙二醇-乙醚、乙二醇-丁醚、二乙二醇-乙醚中的一種或幾種。為解決上述第二個技術問題，本專利技術采用下述技術方案，一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物的制備方法，包括以下步驟：(1)在攪拌條件下，依次向反應器中加入10.0wt％-20.0wt％稀釋劑和配方量的超支化樹脂，繼續攪拌8-15min；(2)向反本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，其特征在于，該組合物包括：超支化聚合物、封端異氰酸酯樹脂和氨基樹脂。

【技術特征摘要】
1.一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，其特征在于，該組合物包括：超支化聚合物、封端異氰酸酯樹脂和氨基樹脂；所述超支化聚合物為超支化聚酯多元醇樹脂或超支化封閉型異氰酸酯樹脂；所述超支化聚酯多元醇樹脂的羥基含量按固體樹脂計為6.0wt％-9.0wt％、25℃的粘度為100-1100cPs；所述超支化封閉型異氰酸酯樹脂的解封溫度為110-150℃、超支化封閉型異氰酸酯樹脂中的封端異氰酸酯官能團含量占超支化封閉型異氰酸酯樹脂總官能團含量的5％-50wt％；所述封端異氰酸酯樹脂的解封溫度為110-150℃、封端異氰酸酯樹脂中封端的異氰酸酯官能團含量為8％-12wt％；所述的具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物的制備方法包括以下步驟：(1)在攪拌條件下，依次向反應器中加入20.0wt％-30.0wt％稀釋劑和試驗量的超支化聚合物，繼續攪拌8-15min；(2)向反應器中依次加入5.0wt％-15.0wt％氨基樹脂、15.0wt％-25.0wt％羥基丙烯酸樹脂、25.0wt％-35.0wt％異氰酸酯樹脂、1.0wt％-5.0wt％羥基聚酯樹脂和2.0wt％-3.0wt％涂料助劑，攪拌20-40min后過濾得到具有劃痕自修復功能的氨基烤漆。2.根據權利要求1所述的氨基烤漆組合物，其特征在于：所述組合物包括8wt％-12wt％超支化聚合物，25wt％-35wt％封端異氰酸酯樹脂和5wt％-15wt％的氨基樹脂。3.根據權利要求1所述的一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，其特征在于，所述封端異氰酸酯官能團含量占超支化封閉型異氰酸酯樹脂總官能團含量的10％-30wt％。4.根據權利要求1所述的一種具有劃痕自修復功能的氨基烤漆組合物，其特征在于，所述組合物還包括15.0wt％-25.0wt％羥基丙烯酸樹脂，1.0wt％-5.0wt％羥基聚酯樹脂，2.0wt％-3.0wt％涂料助劑，20.0wt％-30.0wt％稀釋劑。5.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬永強，張浩，孫達，汪少鋒，
申請(專利權)人：立邦投資有限公司，廊坊立邦涂料有限公司，立時科技新加坡有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31