[发明专利]一种具有较低VOC的航空器用涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有较低VOC的航空器用涂料及其制备方法。该涂料特别适合作为航空器蒙皮的面漆。

背景技术

随着全球航空工业的发展，作为附属产品的航空器用涂料也得到了较大的发展。目前，国外的航空器用涂料不仅具有优异的防护性和装饰性，而且施工固含量＞70％，单道喷涂湿膜厚度可达50μm以上，施工VOC(挥发性有机化合物)＜420g/l，并在国外知名航空公司的产品上获得应用。而国产品牌的航空器用涂料仍为常规溶剂型，此类涂料中大量使用的有机溶剂挥发到大气中，不但对环境造成了严重的污染而且造成了能源与资源的严重浪费，同时也有悖于人们不断增强的环保意识及世界各国对VOC排放的严格限制。国内一些研究机构对高固体含量低VOC航空器用涂料进行了研究，但所研究的产品仍存在涂料施工VOC较高，涂膜干燥时间与适用期限难以平衡，涂膜施工时出现表面缺陷(流挂、橘皮、抽缩、缩孔)等问题，无法替代国外产品。

发明内容

本发明的第一个目的是：提供一种施工VOC降低，适用期延长，干燥速度较快且具有优异的耐介质性、柔韧性、耐高低温性、保光保色性和装饰性的航空器用涂料。

实现本发明第一个目的的技术方案是：一种具有较低VOC的航空器用涂料，由组分甲和组分乙构成，其特征在于，

组分甲为法国Rhodia公司生产的HDT-LV2，它是不挥发物含量为100％(重量)的HDI三聚体交联剂；

组分乙由下述组分组成，按重量百分比计，各组分用量如下：

己内酯单体改性的羟基聚酯树脂20～60％，聚己内酯多元醇树脂3～15％，颜料5～50％，分散剂1～3％，复合流平剂0.1～1％，乙酰丙酮盐类催化剂0.05～0.15％，受阻胺类光稳定剂0.1～0.4％，聚烯烃蜡类防沉助剂0.2～0.6％，混合溶剂为余量；

所述己内酯单体改性的羟基聚酯树脂是以酸类单体、醇类单体和己内酯单体ε-己内酯为原料，在酯化催化剂和热稳定剂存在下加热反应制备的，各单体用量如下：在酸类单体总重量中，脂肪族二元酸类单体占60～90％，余量为多元酸类单体偏苯三酸酐，在醇类单体总重量中，多元醇类单体占5～25％，余量为二元醇类单体，酸类单体总量与醇类单体总量的摩尔比为1∶1.3～1.85；己内酯单体ε-己内酯占全部单体总重量的5～15％；制备时，将反应所需的醇类单体、酸类单体和回流溶剂二甲苯一次性投入至装有搅拌器，温度计，回流冷凝器和通惰性气体氮气装置的反应容器中，缓慢升温至120℃，投入酯化催化剂和热稳定剂，继续升温至物料开始回流后，以10℃/小时的速度升温，反应温度到达220±2℃开始保温，直至酸价降到5mg KOH/g以下，开始抽真空去除残余的小分子物质及溶剂，半小时后降温至160℃，加入己内酯单体ε-己内酯，在160℃反应8h，降温至80℃以下，用稀释溶剂甲基正戊基酮兑稀至不挥发物含量为80±0.5％(重量)，出料即为己内酯单体改性的羟基聚酯树脂；

所述聚己内酯多元醇树脂是以己内酯单体ε-己内酯和醇类单体为原料，在开环催化剂存在下加热反应制备的，各单体用量如下：在单体总重量中，己内酯单体ε-己内酯占60～90％，余量为醇类单体；制备时，将反应所需的己内酯单体ε-己内酯、醇类单体及开环催化剂加到装有冷凝装置的反应容器中，将物料升温至160℃反应6～7h，抽真空去除残余的小分子物质，半小时后降温出料，即制得聚己内酯多元醇树脂，其不挥发物含量为100％(重量)；

所述复合流平剂是按重量比计为0.1～1∶1的有机基改性聚硅氧烷类流平剂与改性聚丙烯酸酯类流平剂的混合物；

组分甲和组分乙的混合比例按NCO与OH的摩尔比计为0.8～1.5∶1。

上述航空器用涂料，其所述己内酯单体改性的羟基聚酯树脂的不挥发物含量为80±0.5％(重量)，数均分子量Mn为500～1500，羟值为150～300mgKOH/g，酸值为0～5mgKOH/g，在23℃、不挥发物含量为80％(重量)时，粘度为500～2000mPa·s；所述聚己内酯多元醇树脂的不挥发物含量为100％(重量)，数均分子量Mn为400～1000，羟值为150～450mgKOH/g，酸值为0～5mgKOH/g，在23℃、不挥发物含量为100％(重量)时，粘度为400～2500mPa·s。