[发明专利]一种可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂及其应用

说明书

本发明提出一种可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂，由A组分和B组分组成；所述A组分含有以下质量份的成分：20～90份的聚合物，2～80份的可反应单体，0～0.2份阻聚剂；所述B组分包括重量份5‑60份的异氰酸酯、0.001～5.0份的氧化还原类引发剂。本发明提出的聚氨酯树脂体系，可用于室温～0℃左右的低温环境施工。

技术领域

本发明属于有机高分子材料的领域，具体涉及一种可低温自由基聚合固化的的聚氨酯树脂及其应用。

背景技术

聚氨酯树脂是油墨、涂料和粘合剂最常用的基础原料，具有性能好、适用范围广等特点。聚氨酯应用是以AB双组分配制作为最常见的形式。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯(又称固化剂)和含羟基或胺基的树脂(又称主剂)两部分组成，两个组分通常都具有高VOC或高粘度的特点，尤其是两个组分配制混合后，如需要进行喷涂等施工时，体系中需要大量的有机溶剂稀释才能达到要求的粘度。一般情况下，聚氨酯施工时需用有机溶剂稀释至固含量为40％-70％方能进行喷涂等操作，这样就会造成大量的VOC需用排放。为了降低VOC，有技术提出通过降低主剂树脂的分子量以达到降低固化剂和主剂混合物的粘度的目的；但该方法能达到的降低粘度限度的极为有限，其粘度也不能用于涂层较小的应用场合，同时分子量降低会造成聚氨酯的性能存在严重缺陷。聚氨酯与具有双键的可反应性的有机化合物混合后，其粘度可以降低，但这些具有双键的可反应性的有机化合物参与体系反应时往往需要一定的温度，低温下其反应困难而难以固化成型。

发明内容

针对本领域的不足之处，本发明提出一种可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂。

本发明的第二个目的是提出一种含有所述可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂的涂料。

本发明的第三个目的是提出所述可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂作为涂料的应用。

实现本发明上述目的的具体技术方案为：

一种可低温自由基聚合固化的低VOC聚氨酯树脂，由A组分和B组分组成；所述A组分含有以下质量份的成分：20～90份的聚合物，2～80份的可反应单体，0.001～5份还原剂，0～0.2份阻聚剂；所述B组分包括重量份5～60份的异氰酸酯、0.001～5份的氧化还原类引发剂；

所述聚合物为聚羟基丙烯酸酯或聚酯，或为聚酯和聚羟基丙烯酸酯的组合，所述聚酯为分子量为800～3000的聚酯多元醇，所述聚羟基丙烯酸酯为分子量1000～5000的聚羟基丙烯酸酯树脂，所述聚酯和聚羟基丙烯酸酯互相独立地具有70～220mgKOH/g的羟值。

所述氧化还原类引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化氢异丙苯、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯、叔戊基过氧化物、叔戊基过氧化氢、二叔戊基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化月桂酰、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化2一乙基己酸叔丁酯、过氧化叔戊基-2-乙基己酸酯、乙酸叔丁基酯和3，3-二(叔戊基过氧)丁酸乙酯中的一种或多种。

其中，所述可反应单体为第一类单体，或为第一类单体和第二类单体按质量比2：4～30的组合，所述第一类单体选自2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基丙酸丙酯、2-羟基丙酸丁酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯、3-羟基丁酸乙酯、羟基乙酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟丁酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种；