[发明专利]聚氨酯涂料组合物及其作为凝胶涂层的用途

说明书

公开了聚氨酯涂料组合物，其包含异氰酸酯反应性组分以及异氰酸酯官能组分，所述异氰酸酯反应性组分包含多环聚醚多元醇，所述多环聚醚多元醇是包含多环多元醇起始剂和环氧烷的反应混合物的反应产物，所述异氰酸酯官能组分包含非芳族多异氰酸酯。聚氨酯涂料组合物在玻璃纤维增强塑料的制备中可特别用作凝胶涂层。

技术领域

本说明书通常涉及包含多环聚醚多元醇的聚氨酯涂料组合物，所述多环聚醚多元醇是包含多环多元醇起始剂和环氧烷的反应混合物的反应产物。所述涂料组合物可特别适合用作纤维增强复合材料上的凝胶涂层。

背景技术

由玻璃纤维增强塑料(“FRP”)构成的制品尤其包括玻璃纤维船舶、淋浴器和浴缸、建筑和汽车面板、游泳池以及卫星天线。在传统的FRP结构中，将脱模剂(例如蜡)施加到模具上，将凝胶涂层施加到涂蜡的模具上，然后将玻璃纤维增强层压材料施加到凝胶涂层上。最后将FRP从模具中取出，以提供覆盖有装饰性凝胶涂层的玻璃纤维增强层压材料。凝胶涂层应提供所需的美学外观并赋予FRP耐久性、抗紫外线(“UV”)降解性和抗水解性。

在许多情况下，凝胶涂层和层压材料使用不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂与玻璃纤维增强材料结合，并通常是苯乙烯或苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯、自由基引发的液体热固性树脂，其在有机过氧化物(如过氧化甲乙酮)的催化下，胶凝并固化为固体热固性状态。这类凝胶涂层虽然被广泛使用，但也并非没有缺点。例如，虽然坚硬，但它们很脆并且很容易开裂。

作为替代物，已经开发了基于聚天冬氨酸酯的凝胶涂层。这些凝胶涂层可具有优异的性能，包括相对于基于不饱和聚酯的凝胶涂层的拉伸强度、撕裂强度和伸长率。此外，与基于不饱和聚酯的凝胶涂层相比，它们在暴露于阳光和其他元素后具有更强的随时间保持其光泽度的能力。然而，基于聚天冬氨酸酯的凝胶涂层的一个缺点是它们可能与不饱和聚酯背衬树脂技术(通常是玻璃纤维增强层压材料)不兼容。这会导致不良的界面固化和分层。

因此，希望提供一种凝胶涂层，其虽然很硬，但比传统的基于不饱和聚酯的凝胶涂层明显更坚韧，因此更不容易开裂。此外，希望提供这样一种凝胶涂层，其不依赖于胺化学并因此与下面的玻璃纤维增强层压材料中的不饱和聚酯树脂相容。如果使用生物可再生材料制备这样的凝胶涂层，则将进一步是合乎需要的。

发明内容

在某些方面，本公开内容涉及涂料组合物，其包含：(a)异氰酸酯反应性组分，其包含多环聚醚多元醇，所述多环聚醚多元醇是反应混合物的反应产物，所述反应混合物包含：(i)多环多元醇起始剂，和(ii)环氧烷；以及(b)异氰酸酯官能组分，其包含非芳族多异氰酸酯。

在其他方面，本公开内容涉及涂料组合物，其包含：(a)异氰酸酯反应性组分，其包含羟基官能度为2至2.5且数均分子量为200至400Da的多环聚醚多元醇，其中多环聚醚多元醇是反应混合物的反应产物，所述反应混合物包含：(i)多环多元醇起始剂，其包含三环癸烷单元、双环癸烷、降冰片烷单元、双环辛烷单元、双环壬烷单元、异山梨醇单元或双环十一烷单元，和(ii)环氧烷；以及(b)异氰酸酯官能组分，其包含非芳族多异氰酸酯。

本说明书还尤其涉及由此类组合物形成的涂层、至少部分涂覆有这种涂层的基材和用此类组合物涂覆基材的方法。

具体实施方式