[发明专利]一种用于TPU隐形车衣的水性自修复涂料及涂层

说明书

本发明公开了一种用于TPU隐形车衣的水性自修复涂料及涂层。这种水性自修复涂料的组分包括水性自修复聚氨酯树脂，水性自修复聚氨酯树脂包括以下制备组分：聚四甲基醚二醇、聚碳酸酯二元醇、聚合蓖麻油多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、催化剂、中和剂和水；其中，多异氰酸酯包括脂环族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯；扩链剂包括亲油性扩链剂和亲水性扩链剂。本发明提供的水性自修复聚氨酯树脂性能优异，包含这种水性自修复聚氨酯树脂的涂料形成的涂层具有优异的耐候性和良好的回弹性能，能够实现TPU隐形车衣涂膜损伤后的秒修复，耐污性强，耐化油器清洗剂好，抗水斑、水渍性能优异，水滴角高，滑爽性优异。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种用于TPU隐形车衣的水性自修复涂料及涂层。

背景技术

我国隐形车衣技术起步较晚，还处于发展阶段，目前使用的隐形车衣主要是TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)材料上涂装，抗划伤、抗磨损性的油性涂层来保护车漆，但涂层的VOC排放对环境的危害和对施工人员健康的危害一直是此类产品的头痛问题，且易燃易爆，安全隐患大。

总的来说，目前TPU隐形车衣涂层尚存在如下的缺点：1)VOC含量高；2)使用期短，需现配现用，不能过夜；3)修复性时间长，耐高低温的范围窄；4)易燃易爆；5)对环境危害大；6)对施工人员健康危害大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种水性自修复聚氨酯树脂及其制备方法，本发明的目的之二在于提供一种用于TPU隐形车衣的水性自修复涂料及其制备方法，本发明的目的之三在于提供一种用于TPU隐形车衣的水性自修复涂层。

本发明的水性聚氨酯分散体树脂是水性聚氨酯涂层的主要组成部分，利用脂环族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯反应，从而使涂层具有优异的耐候性；利用脂肪族异氰酸酯的长链段和聚四甲基醚二醇、聚合蓖麻油多元醇的软段结构嵌段反应，从而使成膜后的涂层表面具有良好的回弹性能；利用聚碳酸酯二醇的耐磨性和分子链段的可迁移性，使涂层的自修复性条件更加完善，实现涂膜损伤后的秒修复。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面提供了一种水性自修复聚氨酯树脂，包括以下制备组分：聚四甲基醚二醇(PTMEG)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、聚合蓖麻油多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、催化剂、中和剂和水；所述多异氰酸酯包括脂环族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯；所述扩链剂包括亲油性扩链剂和亲水性扩链剂。

根据本发明所述水性自修复聚氨酯树脂的一些实施方式，所述多异氰酸酯中，所述脂环族异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。在本发明所述水性自修复聚氨酯树脂的一些具体实施方式中，脂环族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。

根据本发明所述水性自修复聚氨酯树脂的一些实施方式，所述多异氰酸酯中，所述脂肪族异氰酸酯包括四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。在本发明所述水性自修复聚氨酯树脂的一些具体实施方式中，脂肪族异氰酸酯为四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)。

根据本发明所述水性自修复聚氨酯树脂的一些实施方式，所述扩链剂中，所述亲油性扩链剂包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、1,3-环己二醇、季戊四醇中的至少一种。通过加入亲油性扩链剂，可以提高水性自修复聚氨酯树脂的弹性和耐磨性。在本发明所述水性自修复聚氨酯树脂的一些具体实施方式中，亲油性扩链剂选自1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的至少一种。