双组份聚氨酯清漆及其制备方法、漆层及漆层制品与流程

本技术涉及漆料领域，特别是涉及一种双组份聚氨酯清漆及其制备方法、漆层及漆层制品。

背景技术：

1、双组分聚氨酯（2k-pur）清漆，其耐擦伤性能的改进主要有如下几个技术路线：（1）使用硅烷等基团改性的多异氰酸酯交联剂提高聚氨酯涂料的耐擦伤性能；（2）使用无机纳米二氧化硅颗粒等采用添加剂的方式提高聚氨酯涂料的耐擦伤性能，但随时间推移，添加剂从涂层表面逐渐磨损而导致耐刮擦性能损耗；或者采用耐刮擦添加剂接枝到聚合物骨架上使其在涂料中均匀分布，使损耗最小化，但会大幅增加原材料成本，限制其应用范围；（3）使用超支化聚酯树脂、引入功能性单体合成树脂等方式提高聚氨酯涂料的耐擦伤性能。然而，传统的双组分聚氨酯清漆无法兼具高外观、高硬度和高耐擦伤性能。

2、随着汽车涂料有害物质限量gb 24409-2020的正式实施，对于涂料的低挥发性有机化合物，涂料的voc强制标准进一步严苛；根据低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求gb/t 38597-2020，汽车原厂双组清漆的voc≤420g/l，大部分传统双组分涂料无法满足。

3、因此，有必要对传统技术进行改进。

技术实现思路

1、基于此，本技术提供了一种voc含量较低，外观较好，硬度较高，且耐擦伤性能较好的双组份聚氨酯清漆及其制备方法、漆层及漆层制品。

2、本技术解决上述技术问题的技术方案如下。

3、本技术第一方面提供了一种双组份聚氨酯清漆，其特征在于，包括a组分和b组分；

4、按质量份数计，a组分包括以下组分：

5、第一丙烯酸树脂8~25份；

6、第二丙烯酸树脂36~55份；及

7、氨基树脂5~20份；

8、所述第一丙烯酸树脂和所述第二丙烯酸树脂均含有羟基基团；所述第一丙烯酸树脂的重均分子量mw为10000~20000道尔顿，所述第二丙烯酸树脂的重均分子量mw为2000~9000道尔顿；

9、按质量份数计，b组分包括以下组分：

10、多异氰酸酯70~90份；及

11、第一溶剂10~30份。

12、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述双组份聚氨酯清漆满足如下特征中的至少一个：

13、所述第一丙烯酸树脂与所述第二丙烯酸树脂的质量之比为1:(2~5)；

14、所述氨基树脂的质量与所述第一丙烯酸树脂和所述第二丙烯酸树脂的总质量之比为1:(6~13)。

15、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述第一丙烯酸树脂和所述第二丙烯酸树脂的制备单体分别独立地包括如下式（i）结构：

16、

17、（ⅰ）

18、其中，r1分别独立地为h或ch3，r2分别独立地为具有2~20个碳原子的烷基或环烷基，n为1~10的整数。

19、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，按质量份数计，所述第一丙烯酸树脂和所述第二丙烯酸树脂的制备单体分别独立地包括：

20、丙烯酸羟基烷基酯0~30份；

21、甲基丙烯酸羟基烷基酯10~90份；

22、己内酯改性（甲基）丙烯酸羟乙酯5~50份；

23、乙烯基芳烃0~50份；

24、其他烯属不饱和羧酸0~5份；及

25、其他烯属不饱和羧酸的烷基酯0~50份。

26、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，按质量份数计，形成所述第一丙烯酸树脂和所述第二丙烯酸树脂的单体分别独立地包括：

27、甲基丙烯酸羟基烷基酯20~60份；

28、己内酯改性（甲基）丙烯酸羟乙酯5~20份；

29、乙烯基芳烃10~30份；

30、其他烯属不饱和羧酸0.5~2份；及

31、其他烯属不饱和羧酸的烷基酯20~30份。

32、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述双组份聚氨酯清漆分别独立地满足如下特征中的至少一个：

33、所述丙烯酸羟基烷基酯包括丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸3-羟丁酯和丙烯酸4-羟丁酯中的至少一种；

34、所述甲基丙烯酸羟基烷基酯包括甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸3-羟丙酯、甲基丙烯酸3-羟丁酯和甲基丙烯酸4-羟丁酯中的至少一种；

35、所述己内酯改性（甲基）丙烯酸羟乙酯包括羟乙基己内酯丙烯酸酯和羟乙基己内酯甲基丙烯酸酯中的至少一种；

36、所述乙烯基芳烃包括苯乙烯；

37、所述其他烯属不饱和羧酸包括丙烯酸类单体；

38、所述其他烯属不饱和羧酸包括丙烯酸；

39、所述其他烯属不饱和羧酸的烷基酯包括丙烯酸烷基酯类单体；

40、所述其他烯属不饱和羧酸的烷基酯包括甲基丙烯酸正丁酯和丙烯酸正丁酯中的至少一种。

41、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述第一丙烯酸树脂和所述第二丙烯酸树脂的羟值分别独立地为100 koh/g~200 mg koh/g，酸值分别独立地为0 koh/g~30mg koh/g，tg值分别独立地为-40℃~50℃。

42、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述氨基树脂满足如下特征中的至少一个：

43、所述氨基树脂包括三聚氰胺类化合物；

44、所述氨基树脂包括六甲氧基甲基三聚氰胺、四甲氧基甲基苯代三聚氰胺、四甲氧基甲基脲和丁氧基/甲氧基组合取代的三聚氰胺的至少一种。

45、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述b组分满足如下特征中的至少一个：

46、所述多异氰酸酯包括亚己基二异氰酸酯低聚物；

47、所述第一溶剂包括丙酮、甲乙酮、环己烷、醋酸乙酯、醋酸异丁酯、3-甲氧基乙酸丁酯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸异丙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、甲基异丁基酮、甲基戊基酮、三甲苯、四甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、二甲苯、乙苯、碳酸二乙酯、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、1，3-二氧戊环和乙二醇二乙酯中的至少一种。

48、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，按质量份数计，所述a组分还包括添加剂10~50份，所述添加剂包括抗流挂树脂、光稳定剂、消泡剂、流平剂、催化剂和第二溶剂中的至少一种。

49、在其中一些实施例中，双组份聚氨酯清漆中，所述双组分聚氨酯清漆中，所述a组分中的羟基基团与所述b组分中的异氰酸酯基团的摩尔比为(0.9~1.5):1。

50、本技术第二方面提供了一种双组份聚氨酯清漆的制备方法，所述包括以下步骤：

51、根据第一方面提供的双组份聚氨酯清漆的组分提供原料；

52、将所述a组分对应的各原料混合，得到a组分；

53、将所述b组分对应的各原料混合，得到b组分。

54、本技术第三方面提供了一种漆层，所述漆层的原料为第二方面提供的双组份聚氨酯清漆。

55、本技术第四方面提供了一种漆层制品，包含第三方面提供的漆层。

56、与现有技术相比较，本技术的双组份聚氨酯清漆具有如下有益效果：

57、本技术的双组份聚氨酯清漆，包括a组分和b组分，a组分中包括特定比例的第一丙烯酸树脂、第二丙烯酸树脂和氨基树脂，b组分包括多异氰酸酯类固化剂，通过将不同分子量的具有羟基的第一丙烯酸树脂和第二丙烯酸树脂相互作用，进一步与氨基树脂配合，可有效提升双组份聚氨酯清漆的耐磨性、抗流挂性能、外观性能和硬度，且voc含量较低。