[其他]锡或铋配位催化剂和与其相关的涂料引发固化

说明书

本发明是关于多元醇/聚异氰酸酯涂料组合物，尤其是关于行之有效的单一催化剂系统。

传统上，渗气固化涂料是一类用芳香羟基官能团聚合物和多异氰酸酯交联剂配制而成的涂料，对于此种涂料来说，所涂布的涂料膜是，通过暴露在气态叔胺催化剂中的来进行固化的。为了经济并安全地装载和处理此种气态叔胺催化剂，曾研制了固化室。典型的固化室实际上为一空箱，传送涂有涂料的基质的输送装置通过该箱，并在箱里与通常由一种惰性气体为载体的气态叔胺相接触。如需要延长使用时限，建议使用芳香羟基官能团聚合物。如双组分配方适用的话，则可使用脂肪羟基官能团树脂。为了能达到实际的固化速度，于传统的渗气固化涂料里的多异氰酸酯交联剂至少要含一些芳香异氰酸酯基团。

在美国专利4，517，222号中Blegen公开了气态胺催化剂喷雾方法，对此种传统的渗气固化涂料的技术需求作了某种程度的改变。此种气态催化剂喷雾是依靠并流发生的涂料组合物雾化气和携带催化量的气态叔胺催化剂的载气。然后将所发生的涂料组合物雾化气和携带。气态催化胺的载气流混合，并喷在基质上以形成一层薄膜，该膜固化迅速并且不要相应固化室。而且，所有的脂芳族异氰酸酯固化剂均可用于此种喷雾方法。然而，在树脂上仍需要芳香基团。

树脂上需有芳香羟基团的一个缺陷是，此种芳香性提供了在配制高固体含量涂料时所具有的固有限制性。在聚异氰酸酯交联剂中需要芳香性也存在上述同样的缺陷。这种不挥发性固体含量的限制性甚至在上述气态胺催化剂喷雾法中也是存在的。

尽管在渗气固化涂料方面已有改进，但是仍然需要研制全脂族的高性能聚氨酯面涂料。而在锡或类似金属催化剂存在下，这类聚氨酯面涂料为传统的热固化的。因此，在现有技术里，需要渗气固化涂料技术与最好是应用常规的锡催化剂系统的聚氨酯面涂料相配合。本发明对这方面的现有技术的需要也加以了阐明。

本发明通过将所应用的惯用聚氨酯面涂料配方与用传统的渗气固化涂料技术进行固化的方法配合起来，解决了在室固化的渗气固化涂料以及喷雾固化的渗气固化涂料方面存在的许多缺陷。然而，更一般来讲，本发明的新催化剂也符合聚氨酯热固化系统的要求。

本发明的第一个方面，包括一个可活化的催化剂，它可有效地用于羟基团和异氰酸基团的反应，并能在胺催化剂存在或加热下被活化。这样的可活化催化剂含有一种金属催化剂和一种摩尔量过量的配位剂的反应产物，这种金属催化剂为选自锡催化剂、铋催化剂及其混合物。配位剂是选自一组巯基化合物，多酚及其混合物，此种巯基化合物和多酚在叔胺催化剂存在下，能同异氰酸基团反应。

本发明的第二个方面是关于一种催化反应混合物，其包括多醇，聚异氰酸酯，任意溶剂以及上述的可活化催化剂。本发明的第三个方面也是关于一种催化反应混合物，其中多醇树脂带有配位剂官能度。因此可与锡或铋催化剂配位。该催化反应混合物还含有聚异氰酸酯和任意溶剂。

本发明的第四个方面是一种固化催化反应混合物的方法，其包括在基质上涂覆上述催化混合物的薄膜。然后，将所涂薄膜暴露于胺活化剂中或加热以便进行固化。使用胺活化剂时，固化反应是在室温下进行的。

本发明的第五方面是包括把催化反应混合物用作雾化气，将此雾化气同一种胺活化剂混合，然后将此混合物在基质上涂布一层薄膜。胺活化剂可以气态或液态存在于催化反应混合物中。

本发明的第六个方面是在关于一种改进多醇和聚异氰酸酯组成的催化反应混合物使用时限的方法，其中催化剂是选自锡、铋催化剂或其混合物。本方法包括将催化剂与选自巯基化合物，多酚及其混合物的配位剂（摩尔量过量的）进行反应，此种巯基化合物和多酚在叔胺活化剂存在下，能同异氰酸酯基团反应。此外，进一步掺合螯合剂能得到额外的稳定性。

本发明的优点包括能配制具有非常长的和有效的使用时限的催化反应混合物。另一优点是，这种反应混合物只要有胺活化剂存在便能迅速固化。再一个优点是催化反应混合物不需要加热便能固化，但如需要的话，也可采用加热固化。此外还有一个优点是能在常规的聚氨酯涂料组合物中，尤其在高性能聚氨酯面涂料中使用本发明的催化系统。根据本文所阐述的内容上述和其他优点对本领域技术人员来说，是显而易见的。

图1为催化剂配位形成以及由锡催化剂和巯基配位剂表示的连续步骤的简图;

图2为实例Ⅲ涂料组合物的催化剂浓度对6小时粘度变化百分数的关系曲线图;

图3为实例Ⅲ涂料组合物的催化剂浓度对1小时甲乙酮摩擦数据的关系曲线图;

图4为实例Ⅳ涂料组合物催化剂浓度对1小时的甲乙酮摩擦数据的关系曲线图;