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1、(10)申请公布号 CN 103087623 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103087623 A *CN103087623A* (21)申请号 201310035241.5 (22)申请日 2013.01.30 C09D 175/14(2006.01) C09D 175/16(2006.01) (71)申请人 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公 司 地址 412003 湖南省株洲市荷塘区金山工业 园 469 号 (72)发明人 谢静英 彭时贵 艾九红 (74)专利代理机构 北京卓恒知识产权代理事务 所 ( 特殊普通合伙 ) 11394 代理人 唐曙晖 刘明芳 (54) 发明。
2、名称 一种耐候型地坪涂料及其制备方法 (57) 摘要 本发明提供了一种耐候型地坪涂料及其制备 方法。 该涂料由A、 B 两个组分构成, 其中 A组分包 括以下重量百分比的成份 : PUA 树脂 1% 30%, 硬 单体25%50%, 软单体 2% 40%, 光敏剂0.1% 5%, 促进剂 0% 或 0.1% 2%, 流平剂 0.1% 2%, 消泡剂0.1%2% ; 其中B组分包括以下重量百分 比的成份 : PUA 树脂 1%25%, 硬单体 5% 40%, 软 单体 2% 30%, 耐磨填料 2% 30%, 共性引发剂 0.1% 5%。使用时, A 组分与 B 组分的质量配比 为 1:0.81。
3、.5。本发明提供的耐候型地坪涂料可 适用于室外耐候、 耐磨以及荷载要求较高的地坪 涂装, 同时涂膜具有极优的耐候性、 耐化学品性和 低温弯折性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书11页 (10)申请公布号 CN 103087623 A CN 103087623 A *CN103087623A* 1/2 页 2 1. 一种耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 该涂料由 A、 B 两个组分构成, 各组分包括以下重 量百分比的成份 : A 组分 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 30%, 硬单体 25。
4、% 50%, 软单体 2% 40%, 光敏剂 0.1% 5%, 促进剂 0% 或 0.1% 2%, 流平剂 0.1% 2%, 消泡剂 0.1% 2% ; 其中 A 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体、 光敏剂、 促进剂、 流平剂、 消泡 剂的重量百分比是以 A 组分的总重量为基准计 ; B 组分 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 25%, 硬单体 5% 40%, 软单体 2% 30%, 耐磨填料 2% 30%, 共性引发剂 0.1% 5% ; 其中 B 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体、 耐磨填料、 共性引发剂的重量 百分比是以 B 组分的总重量为基准计 ; 其中 A 组分和。
5、 B 组分各自的硬单体可相同或不同, 或各自的软单体可相同或不同 ; A 组 分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂与 B 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂可相同或不同 ; 使用前将 A 组分与 B 组分按重量比 A 组分 :B 组分 =1 : 0.81.5, 优选 1 : 0.91.2 混合。 2. 根据权利要求 1 所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述聚氨酯丙烯酸酯树脂包 括聚氨酯链段和聚丙烯酸酯链段。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述硬单体为丙烯酸甲 酯、 甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯、 丙烯酰胺中的一种或两种或多种, 优选 为甲基丙烯酸。
6、甲酯。 所述软单体为丙烯酸乙酯、 丙烯酸丁酯、 丙烯酸异辛酯中的一种或两种或多种。 4.根据权利要求1-3任意一项所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : A组分中软单体为 基于 A 组分总重量的 1%20% 丙烯酸丁酯和 1%20% 丙烯酸乙酯 ; 和 / 或 B 组分中软单体为基于 B 组分总重量的 1%15% 丙烯酸丁酯和 1%15% 丙烯酸乙酯。 5. 根据权利要求 1-4 任意一项所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述共性引发剂 为过氧化苯甲酸叔丁酯、 叔丁基过氧化氢、 过氧化二苯甲酰、 二叔丁基过氧化物、 偶氮二异 丁腈、 偶氮二异庚腈中的一种或两种或多种。优选为过氧化二苯甲酰。
7、和二叔丁基过氧化物 的结合。 6. 根据权利要求 1-5 任意一项所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述光敏剂为芳 香族酮类或安息香醚类光敏剂 ; 和 / 或 所述促进剂为含氮的有机化合物 ; 和 / 或 权 利 要 求 书 CN 103087623 A 2 2/2 页 3 所述消泡剂为有机硅系消泡剂或氟改性硅氧烷类消泡剂 ; 和 / 或 所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。 7. 根据权利要求 1-6 任意一项所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述涂料 B 组分 中还包括基于 B 组分总重量的 0.15% 稳定剂, 优选为铅有机酸皂、 钡有机酸皂、 镉有机酸。
8、 皂、 钙有机酸皂、 镁有机酸皂中的一种或两种或多种。 8. 根据权利要求 1-7 任意一项所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述涂料 B 组分 中还包括基于 B 组分总重量的 0.15% 石蜡。 9. 根据权利要求 1-8 任意一项所述的耐候型地坪涂料, 其特征在于 : 所述耐磨填料包 括基于 B 组分总重量的 115% 耐磨颗粒填料和 / 或 115% 耐磨纤维填料 ; 所述耐磨颗粒填料优选为重晶石粉、 硅微粉、 石英粉、 滑石粉、 云母粉中的一种或两种 或多种 ; 所述耐磨纤维填料优选为碳纤维或玻璃纤维。 10. 权利要求 1-9 的耐候型地坪涂料的制备方法, 其特征在于 : 该方。
9、法包括以下步骤 : (1) A 组分的制备方法 : a) 将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体投入分散罐中, 高速分散均匀 ; b) 加入配方量的消泡剂和流平剂, 高速分散均匀 ; c) 再加入配方量的光敏剂和任选的促进剂混合均匀 ; d) 将步骤 c) 得到混合物过滤除杂包装 ; (2) B 组分的制备方法 : a) 将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体投入分散罐中, 高速分散均匀 ; b) 投入配方量的耐磨填料, 用砂磨机研磨至细度 45m ; c) 最后加入配方量的耐磨纤维填料、 和共性引发剂, 高速分散均匀后包装 ; (3) 使用前将 A 组分与 B 组分按照 。
10、1:0.81.5, 优选 1:0.91.2 的质量配比混合均匀。 11. 根据权利要求 10 所述的耐候型地坪涂料的制备方法, 其特征在于 : 在组分 B 制备 的步骤 c) 中进一步加入相对于组分 B 总重量的 0.15% 石蜡和 / 或 0.15% 稳定剂。 权 利 要 求 书 CN 103087623 A 3 1/11 页 4 一种耐候型地坪涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及涂料领域, 具体涉及一种耐候型地坪涂料及其制备方法。 背景技术 0002 地坪涂料是近年来进入中国的一种建材, 已经逐渐为广大用户认可和接受, 广泛 地应用于医院、 停车场、 运动场、 药厂车间等民用及。
11、工业建筑和设施。 0003 根据成膜物质分类, 地坪涂料可以分为无机类、 聚氨酯类、 聚脲类、 丙烯酸类、 环氧 类等种类。其中环氧树脂地坪使用最为广泛, 占据市场份额的 50% 左右。 0004 环氧树脂材料对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度, 介电性能良好, 收缩率小, 尺寸稳定性好, 硬度高, 上世纪 70 年代开发出了很多的环氧树脂产品, 环氧树脂 类地坪材料也因此被开发出来, 并且由于其另一重要组分固化剂的多变样性, 又赋予其 耐水、 耐油、 耐酸碱、 耐盐雾等化学特性及优异的抗压性等物理特性。环氧树脂地坪涂料是 目前技术最成熟、 市场份额最大的地坪涂装材料, 已成为我国地坪。
12、行业发展速度最快的材 料之一。但其耐候性差, 无法满足室外地坪的使用要求, 且环氧地坪属于刚性材料, 在承受 利物重击方面存在缺陷, 容易出现划伤、 开裂、 疲劳等损害。 0005 基于此, 市场上逐渐出现甲基丙烯酸甲酯 (MMA)地坪涂料, 拉伸强度可达 14.0MPa, 断裂伸长率达 135%, 紫外加速老化时间达 2500h, 由于其较高的拉伸强度、 良好的 断裂伸长率以及优异的耐候性, 己逐步得到大规模的应用。 随着使用范围的深入, 特别是高 寒、 强日照地区的客户对 MMA 地坪涂料在拉伸强度、 柔韧性和耐候性方面提出了更高的要 求。 0006 近年来, 随着人们环保意识的不断提高,。
13、 许多国家相继颁布了限制挥发性有机溶 剂的环保法规, 涂料的水性化、 无溶剂化和高固体分化已成为涂料发展的必然趋势。 我国工 业地坪涂料目前基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料, 溶剂型环氧地坪涂料含有较多 的有机溶剂, 这些有机溶剂在涂料的生产和施工阶段排入大气, 污染环境, 同时危害人类健 康 ; 无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂, 常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚 ( 有一定毒性 ), 采用自流平施工方法, 涂膜厚度为 1 5mm, 成本较高且含有少量的挥发性 有机溶剂。 0007 中国专利 CN102260446A 公开了一种水性单组分聚氨酯地坪涂料及其制备方法。 所述涂料由成。
14、膜物质、 颜料、 成膜助剂、 助溶剂、 涂料助剂和水组成, 其中涂料助剂主要由分 散剂、 消泡剂、 增稠剂、 pH 调节剂、 防霉剂、 防腐剂组成, 所述成膜物质选聚氨酯 - 聚丙烯酸 复合乳液, 其聚合重量配比为(1-3)1。 该涂料解决了水性涂料干燥慢、 硬度差、 耐磨性能 差的问题, 然而, 该专利没有提及对于地坪涂料而言相对重要的耐候性、 耐老化性。 发明内容 0008 本发明解决的问题在于提供一种耐候型树脂地坪涂料, 其具备较高的化学和物理 特性, 能够满足耐化学品腐蚀、 抗压、 耐磨等涂装要求, 同时还具备很高的耐候性, 能够满足 说 明 书 CN 103087623 A 4 2/。
15、11 页 5 室内外各种场合的使用需求。本发明还提供了该地坪涂料的制备方法。 0009 在本发明的第一方面, 提供了一种耐候型地坪涂料。 0010 本发明涉及的耐候型地坪涂料, 采用包括聚氨酯链段和聚丙烯酸酯链段的聚氨酯 丙烯酸酯树脂 ( 通常为聚氨酯接枝改性丙烯酸树脂 ) 作为体系主要成膜物质, 改性后的树 脂, 由于分子结构的特性, 使其兼具聚氨酯树脂的柔韧性、 耐磨性和丙烯酸树脂的耐候性、 耐冷热冲击性和耐化学品性 ; 同时使用过氧化二苯甲酰 (BPO) 和二叔丁基过氧化物 (DTBP) 的共性引发剂体系, 做到反应速率高度可控, 避免由于反应速率过快或过慢导致的聚合不 完全等缺陷, 使。
16、涂膜的拉伸强度、 断裂伸长率、 耐候性、 耐冷热性等技术指标显著提高。 本发 明具体方案如下 : 0011 一种涂料组合物, 尤其耐候型地坪涂料, 该涂料由 A、 B 两个组分构成, 各组分包括 以下重量百分比的成份 : 0012 A 组分 0013 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 30%, 优选 3% 27%, 更优选 5% 25%, 进一步优选 7% 23%, 仍然优选 10% 20%, 例如 13 17% ; 0014 硬单体 25%50%, 优选28%45%, 更优选30%40%, 进一步优选32%38% ; 0015 软单体 2% 40%, 优选 4% 36%, 更优选 6% 32%, 进。
17、一步优选 8% 30%, 仍 然优选 12% 26% ; 0016 光敏剂 0.1% 5%, 优选 1% 4%, 更优选 1.5% 3.5% ; 0017 促进剂 0% 或 0.1% 2%, 优选 0.5% 1.5%, 更优选 0.8% 1.3% ; 0018 流平剂 0.1% 2%, 优选 0.5% 1.5% ; 0019 消泡剂 0.1% 2% ; 优选 0.5% 1.5% ; 0020 其中 A 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体、 光敏剂、 促进剂、 流平剂、 消泡剂的重量百分比是以 A 组分的总重量为基准计 ; 0021 B 组分 0022 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 25。
18、%, 优选 3% 22%, 更优选 5% 20%, 进一步优选 7% 18%, 仍然优选 10% 16% ; 0023 硬单体 5% 40%, 优选 7% 36%, 更优选 9% 32%, 进一步优选 12% 30%, 仍 然优选 14% 26% ; 0024 软单体 2% 30%, 优选 4% 26%, 更优选 6% 24%, 进一步优选 8% 22%, 仍 然优选 12% 20% ; 0025 耐磨填料 2% 30%, 优选 4% 26%, 更优选 6% 24%, 进一步优选 8% 22%, 仍 然优选 12% 20% ; 0026 共性引发剂 0.1%5%; 优选0.5%4%, 更优选1。
19、%3.5%, 进一步优选1.5%3%; 0027 其中 B 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体、 耐磨填料、 共性引发剂的 重量百分比是以 B 组分的总重量为基准计 ; 0028 使用前将 A 组分与 B 组分按重量比为 1 : 0.81.5, 1 : 0.91.2, 进一步优选为 1:11:1.15 的质量配比混合。 0029 作为优选, 所述聚氨酯丙烯酸酯 (PUA) 树脂主要是由聚氨酯 (PU) 链段和聚丙烯酸 (PA) 链段组成或包括聚氨酯 (PU) 链段和聚丙烯酸 (PA) 链段。它的合成方法包括 : 1) 由多 说 明 书 CN 103087623 A 5 3/11 页。
20、 6 异氰酸酯 ( 例如二异氰酸酯如 MDI 或 TDI), 聚酯二醇和 / 或聚醚二醇, 和 ( 甲基 ) 丙烯酸 羟烷基酯 ( 例如 ( 甲基 ) 丙烯酸羟丙基酯或 ( 甲基 ) 丙烯酸羟乙基酯 ) 反应形成含烯属 双键的聚氨酯大单体或聚氨酯预聚物或低聚物 ( 作为聚氨酯 (PU) 链段 ), 然后与丙烯酸酯 类单体进行自由基聚合反应, 形成包括聚氨酯 (PU) 链段和聚丙烯酸 (PA) 链段的聚氨酯丙 烯酸酯树脂 ; 或 2) 由多异氰酸酯 ( 例如二异氰酸酯如 MDI 或 TDI), 聚酯二醇和 / 或聚醚二 醇, 和任选的扩链剂进行反应, 合成 NCO 封端的聚氨酯预聚物, 然后与含。
21、羟基的聚丙烯酸酯 进行偶合反应, 形成包括聚氨酯 (PU) 链段和聚丙烯酸 (PA) 链段的聚氨酯丙烯酸酯树脂。 0030 作为优选, 所述硬单体为丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯、 醋酸乙 烯酯、 丙烯酰胺中的一种或两种或多种, 优选为甲基丙烯酸甲酯。 0031 作为优选, 所述软单体为丙烯酸乙酯 (EA) 、 丙烯酸丁酯 (BA) 、 丙烯酸异辛酯中的 一种或两种或多种, 0032 优选的是, A 组分中软单体为丙烯酸丁酯 1%20%(优选 3%17%, 更优选 5%15%, 进 一步优选 7%12%)(相对于 A 组分的重量百分比) , 和 / 或丙烯酸乙酯 1%20% (。
22、优选 3%17%, 更优选 5%15%, 进一步优选 7%12%) (相对于 A 组分的重量百分比) ; 和 / 或 0033 B 组分中软单体为丙烯酸丁酯 1%15%(优选 3%12%, 更优选 5%10%, 进一步优选 6%9%) (相对于 B 组分的重量百分比) , 和 / 或丙烯酸乙酯 1%15%(优选 3%12%, 更优选 5%10%, 进一步优选 6%9%) (相对于 B 组分的重量百分比) 。 0034 作为优选, 所述光敏剂为芳香族酮类或安息香醚类光敏剂。 0035 作为优选, 所述促进剂为含氮的有机化合物, 更优选同时含氮和含硫的有机化合 物如苯并噻唑类促进剂。例如, 可使用。
23、 DM 型促进剂 ( 无锡雅盛贸易有限公司, 2,2 - 二硫 代二苯并噻唑 ), TY 型促进剂 ( 杭州东方科技 ), 219 型促进剂 ( 德国拜耳 )。还可以使用 乙撑硫脲 (NA-22), 苄基二甲胺, 正丁醛 - 苯胺缩合物, 或四甲基硫脲。 0036 作为优选, 所述消泡剂为有机硅系消泡剂或氟改性硅氧烷类消泡剂。 0037 作为优选, 所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。 0038 作为优选, 所述涂料组分B中还包括相对于B组分总重量的0.15%(优选0.54%, 更优选 1.03%) 稳定剂, 稳定剂优选为铅有机酸皂、 钡有机酸皂、 镉有机酸皂、 钙有机酸。
24、皂、 镁有机酸皂中的一种或两种或多种。 0039 作为优选, B 组分还进一步包括相对于 B 组分总重量的 0.15%( 优选 0.54%, 更优 选 1.03%) 石蜡。 0040 作为优选, 所述共性引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯 (TBPB) 、 叔丁基过氧化氢 (TBHP) 、 过氧化二苯甲酰 (BPO) 、 二叔丁基过氧化物 (DTBP) 、 偶氮二异丁腈 (AIBN) 、 偶氮二 异庚腈 (ABVN) 中的一种或两种或多种。更优选, 所述共性引发剂包括过氧化二苯甲酰和二 叔丁基过氧化物, 二者的重量比为 1:0.51.5, 优选 1:0.81.2, 更优选 1:0.91.1。 0041。
25、 作为优选, 所述耐磨填料包括相对于 B 组分总重量的 115% 耐磨颗粒填料和 / 或 115% 耐磨纤维填料 ; 0042 所述耐磨颗粒填料优选为重晶石粉、 硅微粉、 石英粉、 滑石粉、 云母粉中的一种或 两种或多种 ; 0043 所述耐磨纤维填料优选为碳纤维或玻璃纤维。 0044 本发明的第二个方面, 提供上述耐候型地坪涂料的制备方法, 该方法包括以下步 说 明 书 CN 103087623 A 6 4/11 页 7 骤 : 0045 (1) A 组分的制备方法 : 0046 a) 将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体投入分散罐中, 高速分散均 匀 ; 0047 b) 加入配。
26、方量的消泡剂和流平剂, 高速分散均匀 ; 0048 c) 再加入配方量的光敏剂和任选的促进剂混合均匀 ; 0049 d) 将步骤 c) 得到混合物过滤除杂包装 ; 0050 (2) B 组分的制备方法 : 0051 a) 将配方量的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体投入分散罐中, 高速分散均 匀 ; 0052 b) 投入配方量的耐磨填料, 用砂磨机研磨至细度 45m, 优选为 40m, 进一 步优选为 35m ; 0053 c) 最后加入配方量的耐磨纤维填料、 稳定剂和共性引发剂, 高速分散均匀后包 装 ; 0054 (3) 使用前将 A 组分与 B 组分按照 1:0.81.5, 优选 1。
27、 : 0.91.2, 进一步优选为 1 : 11.15 的质量配比混合均匀。 0055 在所述方法中加入的各组分成分的重量百分比为 : 0056 A 组分 0057 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 30%, 优选 3% 27%, 更优选 5% 25%, 进一步优 选 7% 23%, 仍然优选 10% 20% ; 0058 硬单体 25%50%, 优选28%45%, 更优选30%40%, 进一步优选32%38% ; 0059 软单体 2% 40%, 优选 4% 36%, 更优选 6% 32%, 进一步优选 8% 30%, 仍 然优选 12% 26% ; 0060 光敏剂 0.1% 5%, 优选 1% 。
28、4%, 更优选 1.5% 3.5% ; 0061 促进剂 0% 或 0.1% 2%, 优选 0.5% 1.5%, 更优选 0.8% 1.3% ; 0062 流平剂 0.1% 2%, 优选 0.5% 1.5% ; 0063 消泡剂 0.1% 2% ; 优选 0.5% 1.5% ; 0064 其中 A 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体、 光敏剂、 促进剂、 流平剂、 消泡剂的重量百分比是以 A 组分的总重量为基准计 ; 0065 B 组分 0066 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 25%, 优选 3% 22%, 更优选 5% 20%, 进一步优选 7% 18%, 仍然优选 10% 16% 。
29、; 0067 硬单体 5% 40%, 优选 7% 36%, 更优选 9% 32%, 进一步优选 12% 30%, 仍然优选 14% 26% ; 0068 软单体 2% 30%, 优选 4% 26%, 更优选 6% 24%, 进一步优选 8% 22%, 仍然优选 12% 20% ; 0069 耐磨填料 2% 30%, 优选 4% 26%, 更优选 6% 24%, 进一步优选 8% 22%, 仍然优选 12% 20% ; 0070 共性引发剂 0.1% 5% ; 优选 0.5% 4%, 更优选 1% 3.5%, 进一步优选 说 明 书 CN 103087623 A 7 5/11 页 8 1.5% 。
30、3% ; 0071 其中 B 组分中的聚氨酯丙烯酸酯树脂、 硬单体、 软单体、 耐磨填料、 共性引发剂的 重量百分比是以 B 组分的总重量为基准计。 0072 作为优选, 在组分 B 制备的步骤 c) 中进一步加入相对于组分 B 总重量的 0.15%( 优选 0.54%, 更优选 1.03%) 石蜡、 0.15%( 优选 0.54%, 更优选 1.03%) 稳定剂。 0073 在本申请中 “任选的” 表示有或没有。 0074 本发明涉及的地坪涂料可以应用在制药、 食品、 医院、 纺织、 化工、 电子等行业的生 产厂房、 办公楼、 仓库、 实验室的地坪涂装, 特别适用于一楼地面、 地下室、 地下。
31、停车场和其 它较为潮湿的环境或应用在停车场、 运动场的室外环境, 也可以应用在室外耐候、 耐磨以及 荷载要求的地坪涂装。 0075 本发明所述的耐候型地坪涂料质量合格, 主要性能指标满足中华人民共和国国家 标准 GB/T22374-2008地坪涂装材料 。 0076 本发明具有以下有益效果 : 0077 (1) 本发明涉及的耐候型地坪涂料, 采用聚氨酯接枝改性丙烯酸树脂作为体系主 要成膜物质。经改性后的树脂, 由于分子结构的特性, 使其兼具聚氨酯树脂的柔韧性、 耐磨 性和丙烯酸树脂的耐候性、 耐冷热冲击性和耐化学品性 ; 同时, 尤其优选地, 配套使用 BPO (过氧化二苯甲酰) 、 DTBP。
32、(二叔丁基过氧化物) 的共性引发剂体系, 其中利用了 BPO 作为引 发剂时使得所得树脂的分子质量分布变得较窄和 DTBP 作为引发剂时在中高温下半衰期较 长的优点, 以保证单体聚合的转化率和转化效果, 做到反应速率高度可控, 避免由于反应速 率过快或过慢导致的聚合不完全等缺陷, 使涂膜的拉伸强度、 断裂伸长率、 耐候性、 耐冷热 性等技术指标显著提高。 其中拉伸强度达18.0MPa ; 断裂伸长率达220% ; 在紫外线加速老化 4000h 条件下, 其拉伸强度和断裂伸长率保持率不低于 90% ; 低温弯折性在 -35条件下, 无裂纹 ; 耐加热老化在 80, 1000h 条件下, 其拉伸强。
33、度和断裂伸长率保持率不低于 95% ; 0078 (2) 由于本发明合成的聚氨酯改性丙烯酸树脂具有粘度低 (400mPa.s500mPa.s) 、 可使 MMA 树脂地坪涂料固体含量 98%, 基本无溶剂量释放, 属于环保型涂料。 0079 (3) 本发明涉及的耐候型地坪涂料能够适用于不同场合的需要, 尤其可适用于高 寒、 强日照环境, 且操作简单、 施工方便。 具体实施方式 0080 为了进一步了解本发明, 以下对本发明的各个方面进行详述, 如无具体说明, 本发 明的各种原料均可以通过市售得到 ; 或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或 说明, 本文中所使用的所有专业与科学用语与本领。
34、域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此 外任何与所记载内容相似或均等的方法及涂料皆可应用于本发明方法中。 0081 本发明提供了一种耐候型地坪涂料, 该涂料由 A、 B 两个组分构成, 各组分包括以 下重量百分比的成份 : 0082 A 组分 : 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 35%, 硬单体 25% 55%, 软单体 2% 40%, 光敏 剂 0.1%5%, 促进剂 0.1% 2%, 流平剂 0.1% 2%, 消泡剂 0.1% 2%, 以上所有 % 以 A 组分 的总重量为基准计 ; 0083 B 组分 : 聚氨酯丙烯酸酯树脂 1% 25%, 硬单体 5% 40%, 软单体 2% 30%, 耐磨 说。
35、 明 书 CN 103087623 A 8 6/11 页 9 填料 1% 35%, 共性引发剂 0.1% 5%, 以上所有 % 以 B 组分的总重量为基准计 ; 0084 使用前将 A 组分与 B 组分按照 1:0.8 1.5, 优选 1 : 0.9 1.2, 进一步优选为 1:11.15 的质量配比混合均匀。 0085 聚氨酯丙烯酸酯 (PUA) 树脂为本发明的耐候型地坪涂料的基料。虽然聚氨酯和聚 丙烯酸酯作为涂料基料都尚有一些不尽人意之处, 如聚丙烯酸酯的坚韧性、 耐磨性、 耐磨性 不够好, 而单一的聚氨酯在稳定性、 自增稠性、 光泽性方面不够好。而聚氨酯丙烯酸树脂却 能够很好的兼有两种物。
36、质的各自优点, 同时具有聚氨酯树脂耐磨、 耐化学腐蚀、 柔韧性好、 粘结强度大和聚丙烯酸酯树脂耐老化、 耐候性和耐水性好、 机械强度高、 成本低的优点。 0086 聚氨酯丙烯酸酯树脂 (PUA, polyurethane acrylate) 例如是用二异氰酸酯 (MDI 或 TDI)、 长链二醇 ( 例如聚酯二醇和 / 或聚醚二醇 ) 和丙烯酸羟烷基酯进行反应形成含烯 属不饱和键的聚氨酯, 然后与 ( 甲基 ) 丙烯酸酯单体进一步进行自由基反应 ( 一般为接枝 反应 ) 或与含羟基的聚 ( 甲基 ) 丙烯酸酯预聚物进行偶合反应, 最终形成包括包括聚氨酯 链段和聚丙烯酸酯链段的聚氨酯丙烯酸酯树脂。
37、。由于原料有多种结构可选择, 通过分子设 计可以合成设定性能的低聚物。本发明所用聚氨酯丙烯酸酯 (PUA) 可以由市售得到。目前 市售的聚氨酯丙烯酸酯的合成具有多种途径, 大致有以下几种方法 : 1、 合成带有烯属双键 的不饱和氨基甲酸酯大单体和丙烯酸酯单体共聚 ; 2、 合成带有双键的聚氨酯 (PU) 聚合物 大分子, 以此为种子乳液与丙烯酸酯聚合 ; 3、 封端 PU 乳液与含羟基的 PA 乳液聚合。本发 明优选先用聚氨酯 (PU) 树脂作种子复合聚合成带双键的 PU 大分子结构, 再与丙烯酸类单 体共聚的方法制成的聚氨酯丙烯酸酯。作为市售产品, 例如可列举出广州市钻硕化工科技 有限公司生。
38、产的 ZS-2601PUA 树脂、 巴斯夫化学生产的 6207PUA 树脂、 台湾长兴化学生产的 PS9027PUA 树脂等。 0087 所述聚氨酯丙烯酸酯树脂的分子量根据所需粘度而确定。 较佳地数均分子量不低 于 5000, 过低可能成膜性能以及粘度无法达到所需要求 ; 其分子量的上限没有特别限定, 可以由助剂调节达到所需粘度即可。例如聚氨酯丙烯酸酯树脂的数均分子量为 500020 万, 优选 500010 万, 更优选 1 万 5 万, 例如 2 万, 3 万, 4 万。 0088 因为聚氨酯丙烯酸酯树脂中含有不饱和双键, 所以树脂加入量越多, 参与固化反 应的不饱和双键就越多, 树脂的反。
39、应活性就越高, 达到完全固化的时间就越短。但是, 并不 是树脂量越多涂膜的性能就越好, 树脂量过多会使得固化速度太快而影响实际使用, 并且 涂膜的物理力学性能也降低, 所以树脂的加入量应该适当。 0089 硬单体是指单体的均聚物玻璃化温度较高者, 通过添加量的变化, 能有效调整涂 层体系的 Tg, 提高涂层的抗压强度、 耐磨性、 硬度等指标。硬单体可以为丙烯酸甲酯 (MA) 、 甲基丙烯酸丁酯 (BMA) 、 甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 、 醋酸乙烯酯、 丙烯酰胺中的一种或两种或 多种。本发明优选使用甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 。 0090 软单体是指单体的均聚物玻璃化温度较低者。当参与树脂共。
40、聚时赋予树脂一定 的柔韧性和延伸性。本发明软单体可以为丙烯酸乙酯 (EA) 、 丙烯酸丁酯 (BA) 、 丙烯酸异辛 酯中的一种或两种或多种。作为优选, 所述软单体选用丙烯酸丁酯 (BA) 和 / 或丙烯酸乙酯 (EA) 。丙烯酸丁酯 (BA) 作为软单体, 通过添加量的变化, 能有效平衡涂层体系的 Tg, 提高 涂层的粘结强度、 剥离强度等指标。丙烯酸乙酯 (EA) 作为软单体, 通过添加量的变化, 能有 效平衡涂层体系的 Tg, 提高涂层的断裂伸长率指标。软硬单体的加入比例直接影响了涂膜 说 明 书 CN 103087623 A 9 7/11 页 10 的拉伸强度与断裂伸长率。优选的是, 。
41、在 A 组分中加入基于 A 组分总重量的 1%20% 丙烯 酸丁酯 (BA) 和 / 或 1%20% 丙烯酸乙酯 (EA) ; 和 / 或在 B 组分中加入基于 B 组分总重量的 1%15% 丙烯酸丁酯 (BA) 和 / 或 1%15% 丙烯酸乙酯 (EA) 。 0091 为保证涂料的流动性和涂装性, 制备涂料时, 常根据用途需要, 添加消泡剂、 流平 剂、 光敏剂等本领域常用的添加剂中的一种或两种或多种。 0092 光敏剂能加速光聚合或高分子材料光降解、 光交联作用。 在光化学反应中, 它们只 吸收光子并将能量传递给那些不能吸收光子的分子, 促其发生化学反应, 而本身则不参与 化学反应, 恢。
42、复到原先的状态。本发明中光敏剂为芳香族酮类或安息香醚类。在 A 组分中 加入光敏剂, 其用量重量百分比为 0.1% 5%。 0093 促进剂, 作为能够提高反应速率的一种用量较少的物质, 通过添加量的控制, 能够 有效调整体系的反应时间, 满足不同施工条件下的使用要求。本发明中促进剂为含氮的有 机化合物, 更优选是同时含氮和含硫的有机化合物例如苯并噻唑类。 优选的是, 促进剂可选 用 DM 型促进剂、 TY 型促进剂或拜耳 219 型促进剂中的一种或两种或多种。在 A 组分中加 入促进剂, 其用量重量百分比为 0.1% 2%。 0094 涂料的制备过程中需要使用各种高速混合机, 涂装时使用喷涂。
43、、 淋涂等方式方法, 在这些过程中, 都会使涂料产生泡沫。 泡沫中的空气不仅会阻碍颜填料的分散, 也使设备的 利用率不足而影响产量, 施工中产生的气泡会造成漆膜表面缺陷, 既有损外观, 又影响漆膜 的防腐性和耐候性。因此为防止在使用过程中产生泡沫, 涂料中需加入消泡剂。消泡剂应 具有以下特性 : 1、 消泡剂的表面张力要小于需消泡液体自身的表面张力 ; 2、 在需要消泡的 液体中的溶解度要尽量小 ; 3、 要有良好的分散性 ; 4、 不能与所要消泡的液体起反应, 不能 影响涂料中颜料的内聚力及乳液的稳定性 ; 5、 要有较强的扩散力 ; 6、 不能影响成品乳胶漆 的性能 ; 7、 不能有不良气。
44、味。本发明中消泡剂优选为有机硅系消泡剂或氟改性消泡剂, 其 化学性质稳定, 消泡作用强, 用量少。优选的是, 消泡剂可选用迪高 TEGOAirex900 消泡剂、 EFKA2721 消泡剂中的一种或两种。在 A 组分中加入消泡剂, 其用量重量百分比为 0.1% 2%。 0095 流平剂可有效降低表面张力, 促进流平, 并明显改善抗划伤性, 使涂层保持良好外 观。本发明中流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。优选的是, 流 平剂可选用 EFKA3277 流平剂、 TEGO1484 流平剂中的一种或两种。在 A 组分中加入流平剂, 其用量重量百分比为 0.1% 2%。 0096 在。
45、涂料 B 组分中还可以加入稳定剂, 稳定剂可以减慢反应, 保持化学平衡, 降低表 面张力, 防止光、 热分解或氧化分解等作用, 进而满足不同的施工要求。本发明中稳定剂为 铅有机酸皂、 钡有机酸皂、 镉有机酸皂、 钙有机酸皂、 镁有机酸皂中的一种或两种或多种。 在 B 组分中加入稳定剂, 其用量重量百分比可以为 0.1% 5%。 0097 引发剂是能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基 型、 阴离子型、 阳离子型和配位化合物等, 目前工业中应用最多的是自由基型, 它表现出独 特的化学活性, 在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基, 能够引发聚合反应。 本发明中引发剂。
46、为 TBPB、 TBHP、 BPO、 DTBP、 AIBN、 ABVN 中的一种或两种或多种。 0098 引发剂引发自由基聚合固化涂料的固化反应实质上是由引发剂受促进剂激发后 生成的自由基快速引发活性预聚体和活性稀释剂的自由基聚合反应, 最终生成体型网状结 说 明 书 CN 103087623 A 10 8/11 页 11 构的交联膜, 所以引发剂体系直接影响固化速度的快慢。本发明优选使用使用 BPO、 DTBP 的 共性引发剂体系, 可以做到反应速率高度可控, 避免由于反应速率过快或过慢导致的聚合 不完全等缺陷, 使涂膜的拉伸强度、 断裂伸长率、 耐候性、 耐冷热性等技术指标显著提高。 引 。
47、发剂的用量会影响涂料的固化时间, 用量增大, 能够产生更多的自由基, 促使体系固化时间 缩短, 固化速度增快。而当引发剂太少, 产生的自由基也少, 致使引发速率很低而造成整个 自由基聚合速率也低, 再加上反应前期的诱导效应和阻聚情况的影响使得体系不能完全固 化。因此, 引发剂的用量重量百分比为 0.1% 5%。共性引发剂可以选用美国氰特公司的 KC-04、 KC-05 或 KC-06 型共性引发剂。 0099 为增加地坪涂料的耐磨性, 加入耐磨填料。所述耐磨填料包括耐磨颗粒填料和 / 或耐磨纤维填料。 0100 耐磨颗粒填料能有效提高涂层的耐磨性指标, 且具有低成本的优势, 本发明中耐 磨颗粒填料为重晶石粉、 硅微粉、 石英粉、 滑石粉、 云母粉中的一种或两种或多种。 滑石粉可 提高涂料的悬浮性, 云母粉可提高地坪的耐候性、 降低渗透性、 提高耐化学品能力等, 可根 据需要, 选择适合的配合和用量。优选的是, 加入耐磨颗粒填料的重量百分含量为 1%15%。 在加入耐磨颗粒填料前, 可根据需要将填料研磨至所需需度, 例如 45m, 优选 40m, 或 35m。 0101 耐磨纤维填料能有效提高涂层的耐磨性指标, 本发明中耐磨纤维填料可选用为碳 。