高生质物含量的生物可分解涂料及其制备方法与流程

本发明涉及一种高生质物含量的生物可分解涂料及其制备方法，特别涉及在涂料领域中，能被生物分解的高生质物含量的生物可分解涂料与制备方法。

背景技术：

1、一般而言，涂料被定义为一种材料，可以用于涂覆于物体的表面，形成黏附牢固且具有一定强度的固态薄膜，而固态薄膜可以为涂膜、漆膜或涂层的样态，其中，固态薄膜多具有防腐、防水、防油、耐化学品、耐光、耐温等功效，使得物体在受到氧气、水分等侵蚀后，不会产生金属锈蚀、木材腐朽以及水泥风化等等。

2、然而，涂料主要由成膜物质、颜料、溶剂以及助剂所构成，而成膜物质为涂料的基础，其中，成膜物质主要由天然树脂或者合成树脂所构成，借此，传统涂料多以高分子弹性体或热塑性树脂为主要成分，而热塑性树脂包含醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、环氧树脂等等，且颜料的来源主要由天然颜料或合成颜料的其中一种构成，使得涂料呈现色彩，借此发挥装饰与保护作用，且溶剂提供成膜物质溶解或分散为均匀的液态，使涂料形成液态来方便涂布，其中，溶剂多数会在涂料制造时或者在涂料施工时加入，此外，助剂的功能在于对涂料具有特定的作用，进而依据不同的作用选取不同的助剂，而助剂包含交联剂、抗氧化剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、催干剂、增塑剂、填料或其他助剂。

3、再者，传统涂料所使用的高分子弹性体或热塑性树脂的成分多数与传统塑料的成分相似，均在自然环境中无法被自然分解，并且会随着时间来碎裂成塑料微粒而进入生态链中，进而造成塑料污染，实在不环保又伤害大自然的环境。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种高生质物含量的生物可分解涂料，使高生质物含量的生物可分解涂料能被生物分解，进而减少环境的污染。

2、本发明的次要目的在于提供一种高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法，通过在涂料调配步骤中添加填料，不仅能增加高生质物含量的生物可分解涂料被形成具有薄膜结构的样态，还能强化高生质物含量的生物可分解涂料于高温环境下堆栈存放的稳定性。

3、为实现前述目的，本发明提供一种高生质物含量的生物可分解涂料以及一种高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法。

4、本发明的一种高生质物含量的生物可分解涂料，包含：

5、一生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂；以及

6、一填料；

7、其中，所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂包括：

8、一多元醇；

9、一生质油；

10、一异氰酸酯；以及

11、一扩链剂或一交联剂。

12、其中，优选的，按重量份数配比，所述高生质物含量的生物可分解涂料包含所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂100份以及所述填料5份～80份，其中，所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂包含所述多元醇5份～60份、所述生质油30份～70份、所述异氰酸酯20份～60份以及所述扩链剂或所述交联剂5份～15份。

13、其中，优选的，所述生物可分解涂料还包含一溶剂，所述溶剂为甲基异丁基酮、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、乙酸乙酯、甲苯或水中的至少一种。

14、其中，优选的，所述生物可分解涂料还包含一催化剂，所述催化剂为锡金属、锌金属、钾金属、铋金属或胺中的至少一种。

15、其中，优选的，所述填料为滑石粉、蒙脱土、高岭土、云母粉、碳酸钙、黏土、皂土、膨润土、硫酸镁、二氧化硅、二氧化钛、高分子合成树脂、松香、淀粉、纤维素、蜂蜡、羊毛蜡、棕榈蜡、荷荷巴油、木蜡、小烛树蜡、米糠蜡、大豆蜡、硅烷类化合物及其改质衍生物中的至少一种。

16、其中，优选的，所述多元醇分子量小于6000g/mol，并具有与所述异氰酸酯反应的官能基。

17、其中，优选的，所述多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、四氢呋喃聚醚、聚己内酯、聚碳酸酯、聚己二酸丁二酯二元醇、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸多元醇等聚醚、聚酯或聚酯聚醚共聚多元醇的其中一种。

18、其中，优选的，所述生质油包含甘油酯或脂肪酸中的其中一种，而所述甘油酯为三酸甘油脂、二酸甘油脂以及单酸甘油脂中的其中一种，且所述脂肪酸为油酸、亚麻油酸、次亚麻油酸、芥酸、蓖麻油酸、芹子酸、金盏酸、α-桐油酸、西门木炔酸、环氧油酸橄榄油、大豆油、环氧大豆油中的其中一种。

19、其中，优选的，所述异氰酸酯为4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2,6-二异氰酸基己酸、l-赖氨酸三异氰酸酯以及异环己酰亚胺中的至少一种。

20、其中，优选的，所述扩链剂或所述交联剂为乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、乙二胺、2,2-二羟甲基丙酸、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚醚胺或多元聚酯醇中的至少一种。

21、进一步的，本发明还提出了一种高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法，包含：

22、一树脂合成步骤：将一生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂产生一聚合反应；以及

23、一涂料调配步骤：将一填料添加于所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂中混合均匀，借此产生一高生质含量的生物可分解涂料；

24、其中，所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂包含多元醇、生质油、异氰酸酯、扩链剂或交联剂、催化剂以及溶剂。

25、其中，优选的，所述聚合反应是先于一第一温度范围中，将所述多元醇、所述生质油以及所述异氰酸酯三者混合来反应，并加入所述扩链剂或所述交联剂的其中一种再反应，最终于一第二温度范围中加入所述溶剂来反应，借此产生均匀分散于所述溶剂中的所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂，并且所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂为嵌段聚氨酯树脂的其中一种。

26、其中，优选的，先将蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯以及聚乙二醇三者进行所述聚合反应后，再将新戊二醇加入，而过程如下：

27、

28、相较于现有技术，本发明的有益效果是：

29、本发明的一种高生质物含量的生物可分解涂料具有生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂以及填料，而生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂包含多元醇、生质油、异氰酸酯、扩链剂或交联剂，其中，利用生物分解高生质热塑性聚氨酯树脂具有容易水解的特性，且生质油具有将生物分解的特性，进而控制生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂的交联程度，借此影响生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂的物理性质，此外，在树脂合成步骤之后的涂料调配步骤中，将填料与生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂混合，不仅能增加高生质物含量的生物可分解涂料被形成具有薄膜结构的样态，还能强化高生质物含量的生物可分解涂料于高温环境下堆栈存放的稳定性。

技术特征：

1.一种高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，包含：

2.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，按重量份数配比，所述高生质物含量的生物可分解涂料包含所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂100份以及所述填料5份～80份，其中，所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂包含所述多元醇5份～60份、所述生质油30份～70份、所述异氰酸酯20份～60份以及所述扩链剂或所述交联剂5份～15份。

3.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述生物可分解涂料还包含一溶剂，所述溶剂为甲基异丁基酮、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、乙酸乙酯、甲苯或水中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述生物可分解涂料还包含一催化剂，所述催化剂为锡金属、锌金属、钾金属、铋金属或胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述填料为滑石粉、蒙脱土、高岭土、云母粉、碳酸钙、黏土、皂土、膨润土、硫酸镁、二氧化硅、二氧化钛、高分子合成树脂、松香、淀粉、纤维素、蜂蜡、羊毛蜡、棕榈蜡、荷荷巴油、木蜡、小烛树蜡、米糠蜡、大豆蜡、硅烷类化合物及其改质衍生物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述多元醇分子量小于6000g/mol，并具有与所述异氰酸酯反应的官能基。

7.根据权利要求6所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、四氢呋喃聚醚、聚己内酯、聚碳酸酯、聚己二酸丁二酯二元醇、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸多元醇等聚醚、聚酯或聚酯聚醚共聚多元醇中的其中一种。

8.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述生质油包含甘油酯或脂肪酸中的其中一种，而所述甘油酯为三酸甘油脂、二酸甘油脂以及单酸甘油脂中的其中一种，且所述脂肪酸为油酸、亚麻油酸、次亚麻油酸、芥酸、蓖麻油酸、芹子酸、金盏酸、α-桐油酸、西门木炔酸、环氧油酸橄榄油、大豆油、环氧大豆油中的其中一种。

9.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述异氰酸酯为4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2,6-二异氰酸基己酸、l-赖氨酸三异氰酸酯以及异环己酰亚胺中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的高生质物含量的生物可分解涂料，其特征在于，所述扩链剂或所述交联剂为乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、乙二胺、2,2-二羟甲基丙酸、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚醚胺或多元聚酯醇中的至少一种。

11.一种高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法，其特征在于，包含：

12.根据权利要求11所述的高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法，其特征在于，所述聚合反应是先于一第一温度范围中，将所述多元醇、所述生质油以及所述异氰酸酯三者混合来反应，并加入所述扩链剂或所述交联剂的其中一种再反应，最终于一第二温度范围中加入所述溶剂来反应，借此产生均匀分散于所述溶剂中的所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂，并且所述生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂为嵌段聚氨酯树脂的其中一种。

13.根据权利要求12所述的高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法，其特征在于，先将蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯以及聚乙二醇三者进行所述聚合反应后，再将新戊二醇加入，而过程如下：

技术总结本发明公开了一种高生质物含量的生物可分解涂料及其制备方法。所述的生物可分解涂料经由高生质物含量的生物可分解涂料的制备方法所制成，按重量份数配比，包含：生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂100份以及填料5份～80份，其中，生物可分解高生质热塑性聚氨酯树脂包括：多元醇5份～60份、生质油30份～70份、异氰酸酯20份～60份以及扩链剂或交联剂5份～15份，其中，生质油能增加生物可分解的特性，填料能增加涂膜的功能性，借此，高生质物含量的生物可分解涂料不仅可以被生物分解，还能在高温的环境下，增加堆栈存放的稳定性。技术研发人员：邱奕邦,谢竺峮,廖羿涵,林德培受保护的技术使用者：四维创新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12