[发明专利]一种有机硅聚氨酯复合改性醇酸树脂涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，具体讲涉及一种有机硅聚氨酯复合改性醇酸树脂涂料组合物及其制备方法。

背景技术

醇酸树脂涂料是以油改性醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料，可在常温下干燥，漆膜坚硬光亮，具有优良的耐候性，广泛应用于工业涂料和建筑涂料。醇酸树脂分子结构中含有较多的酯基使得其涂膜性能存在着明显的不足，如：涂膜的干燥缓慢、硬度低、耐水性差、耐腐蚀性差、户外耐候性不佳等。现有传统单一组分的醇酸树脂制备有机涂料在耐物理变化性、耐化学药品性、耐盐雾等方面已经不能满足这些日益苛刻的要求。

醇酸树脂分子结构中具有羟基、羧基、酯基和双键等反应性基团，可以通过化学方法合成的途径引入其它分子，对醇酸树脂进行改性，以提高醇酸涂料的综合性能。因此，近些年来改性醇酸树脂涂料越来越受到广泛的关注。

目前对醇酸树脂涂料的改性主要分为四种：丙烯酸树脂改性醇酸树脂涂料、有机硅改性醇酸树脂涂料、苯乙烯改性醇酸树脂涂料和纳米材料改性醇酸树脂涂料。通过丙烯酸树脂改性的醇酸树脂涂料，兼具了丙烯酸树脂和醇酸树脂的特点，漆膜干性、硬度和耐水性都有很大的提高；有机硅改性醇酸树脂涂料具有优良的耐热性、电绝缘性、耐高温、耐潮湿、抗水性及耐大气腐蚀性；苯乙烯改性醇酸树脂涂料具有快干、硬度高、成本低等优点，广泛用于制备快干漆和船舶漆；利用TiO₂纳米粒子改性的有机醇酸树脂可以改善涂料的抗老化性能，提高材料耐磨损性能。

有机硅改性醇酸树脂由于在醇酸树脂中引入了Si-O-Si键，提高了其抗老化性能和耐候性能；同时，对其所连接的羟基基团起到了屏蔽的作用，提高了氧化稳定性能，也可以防止主键的断裂降解，从而提高了醇酸树脂的耐老化性能，使涂料在户外气候条件复杂的环境中使用具有更好的耐腐蚀性。

有机硅改性醇酸树脂涂料的方法有两种，一种是通过简单的混合，使醇酸树脂涂料的室外耐候性大大改进，另一种是制备反应性有机硅低聚物，与醇酸树脂上的自由羟基反应，也可将有机硅低聚物作为多元醇与醇酸树脂进行共缩聚。通过简单混合方法制备的有机硅改性醇酸涂料可以改善醇酸树脂的耐候性，但由于是简单的物理混合，因此对其性能改善的程度有限；通过共缩聚反应的方法制得的有机硅改性醇酸树脂涂料，相对于简单的物理混合，其综合性能得到了很大程度的提高，但由于有机硅和醇酸树脂的电负性差很大，共缩聚得到的改性物的稳定性差、极易出现微相分离，因而对其性能改善也是非常有限的。

综上所述，单纯采用有机硅对醇酸树脂进行改性，性能只能在一定程度上进行提高。涂料的抗老化性能明显提高依赖于有机硅的引入量，当有机硅的含量在30％～50％时其抗老化性能提高最为显著；但是随着引入有机硅含量的提高，涂膜变脆，附着力下降。因此，以往的物理共混改性和单组元化学接枝改性的有机硅醇酸涂料，户外耐候性和抗老化性能改善有限，尚不能满足钢结构的长寿命、重防腐要求。

发明内容

本发明的目的是提供了一种有机硅聚氨酯复合改性醇酸树脂涂料组合物及其制备方法，所述涂料组合物用于金属表面保护和装饰，耐候性，干燥时间、耐盐水性能、耐老化性能等综合性能有优良的匹配，涂料组合物制备成本低。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种有机硅聚氨酯复合改性醇酸树脂涂料组合物，其改进之处在于所述涂料组合物包括按重量分数计的0.3-1.2份的A组分和6份的B组分：

所述A组分制备原料含：异氰酸酯9-25，聚硅氧烷20-45，催化剂1.0-3.0和溶剂40-60；

所述B组分制备原料含：醇酸树脂25-40，溶剂18-30，颜填料15-25，润湿分散剂6-13，流平剂7-12和防结皮剂8-12。

其中：制备所述A组分的所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

其中：所述溶剂为选自苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种。

其中：制备所述B组分的所述颜填料为组合物，其颜料为钛白粉或铝粉；其填料为云母粉或高岭土，所述颜料：填料的按重量分数计的配比为1-3∶1。

其中：所述润湿分散剂为低分子量不饱和聚羧酸胺盐或低分子量饱和聚羧酸胺盐。

其中：所述流平剂为有机硅类流平剂，为聚甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷。

其中：所述防结皮剂为任意选自丁酮肟、丁醛肟和环己酮肟中的一种或几种。

其中：一种制备权利要求1所述的有机硅聚氨酯复合改性醇酸树脂涂料组合物的方法，其改进之处在于所述制备涂料组合物的方法，包括如下步骤：

制备所述A组分的步骤为：