一種防水防污水性聚氨酯涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)制品領(lǐng)域，具體涉及一種防水防污水性聚氨酯涂料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人民生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，塑料涂料也像其他涂料一樣，正向 著功能化和環(huán)?；较虬l(fā)展。塑料用水性涂料現(xiàn)階段面臨的問(wèn)題是在成本可以接受的前提 下方便施工，使涂膜性能易于涉及與優(yōu)化，提高產(chǎn)品的性能，以滿足不同的要求，依靠分子 設(shè)計(jì)和聚合物分子裁剪技術(shù)，對(duì)水性樹(shù)脂進(jìn)行改性賦予其更好的性能，使水性塑料涂料朝 著高性能化、高功能化、低成本方向發(fā)展。
[0003] 水性聚氨酯是一種在聚氨酯的分子鏈中含有親水性基團(tuán)的聚氨酯樹(shù)脂，與水具有 很強(qiáng)的親和性，采用特定的工藝能使之在水中分散并形成穩(wěn)定的體系。水性聚氨酯主要應(yīng) 用于皮革涂飾、紡織印染、造紙業(yè)、建筑涂料、膠粘劑、鑄鋼涂料等方面，具有很大的市場(chǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種防水防污水性聚氨酯涂料及其制備方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種防水防污水性聚氨酯涂料，由下列重量份的原料配制而成：聚醚硅氧烷二元醇 70-90、聚碳酸酯二元醇80-100、2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯15-20、異氟爾酮二異氰酸酯 20-25、1，4- 丁二醇8-10、二羥基丙酸6-8、納米二氧化硅8-10、烷基磷酸酯鹽9-13、氯化石 蠟6-7、玻璃纖維8-9、季戊四醇8-10、三羥甲基丙烷3-5、辛酸亞錫4-5、三乙醇胺6-8、丙烯 酸樹(shù)脂5-7、有機(jī)硅氧烷8-9、抗氧劑TNP2-3、氧化亞銅6-8、過(guò)氧化二異丙苯0. 8-1. 2、二乙 胺基丙胺5-8、去離子水15-20、助劑7-8 ; 所述助劑由下列重量份的原料制成：納米碳酸鈣12-14、聚丙烯酸鈉4-5、氧化鋅6-8、 乙二胺7-9、硫酸鋇5-7、丙二醇苯醚8-9、聚丙烯酸酯8-10、檸檬酸酯5-8、鈦白粉7-10、溴 化聚苯乙烯8-10、抗氧劑CA3-5 ; 所述助劑的制備方法是：稱(chēng)取上述重量份的納米碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、鈦白粉分 別研磨后混合均勻，然后加入其它剩余成分，在高混機(jī)中按轉(zhuǎn)速為150-200轉(zhuǎn)/分下攪拌 20-30分鐘，靜置冷卻至室溫，即得所需助劑。
[0006] -種防水防污水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟： (1) 稱(chēng)取上述質(zhì)量份的聚醚硅氧烷二元醇、聚碳酸酯二元醇加入反應(yīng)器中，在80_95°C 下抽真空至0. 03-0. 09MPa，脫水處理60-80分鐘，得到脫水多元醇溶液； (2) 在辛酸亞錫、三乙醇胺催化劑的條件下將2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮 二異氰酸酯加入到步驟（1)的脫水多元醇溶液中，然后加入1，4_ 丁二醇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升 溫至80-85°C，保溫反應(yīng)300-350分鐘，得到聚氨酯預(yù)聚體； (3) 向步驟（2)得到的聚氨酯預(yù)聚體中加入去離子水、二羥基丙酸、烷基磷酸酯鹽、季戊 四醇、三羥甲基丙烷、過(guò)氧化二異丙苯、二乙胺基丙胺，經(jīng)高速攪拌乳化處理40-50分鐘，制 得水性聚氨酯乳化物； (4 )向水性聚氨酯乳化物中加入納米二氧化硅、氯化石蠟、玻璃纖維、丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī) 硅氧烷、抗氧劑TNP、氧化亞銅、助劑等其他剩余成分，在50-60°C和PH為7的條件下，高速 剪切攪拌處理聚氨酯乳化物30-40分鐘，即可得到防水防污水性聚氨酯涂料。
[0007] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明的涂料不僅防污效果好，而且干燥速度快、粘合度好，還具有耐水性、耐化學(xué)性、 耐摩擦等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0009] 實(shí)施例1 : 一種防水防污水性聚氨酯涂料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚醚硅氧烷二 元醇70、聚碳酸酯二元醇80、2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯15、異氟爾酮二異氰酸酯20、1， 4_ 丁二醇8、二羥基丙酸6、納米二氧化硅8、烷基磷酸酯鹽9、氯化石蠟6、玻璃纖維8、季戊 四醇8、三羥甲基丙烷3、辛酸亞錫4、三乙醇胺6、丙烯酸樹(shù)脂5、有機(jī)硅氧烷8、抗氧劑TNP 2、氧化亞銅6、過(guò)氧化二異丙苯0. 8、二乙胺基丙胺5、去離子水15、助劑7 ; 所述助劑由下列重量份（kg)的原料制成：納米碳酸鈣12、聚丙烯酸鈉4、氧化鋅6、乙二 胺7、硫酸鋇5、丙二醇苯醚8、聚丙烯酸酯8、檸檬酸酯5、鈦白粉7、溴化聚苯乙烯8、抗氧劑 CA3 ;制備方法是：稱(chēng)取上述重量份的納米碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、鈦白粉分別研磨后混 合均勻，然后加入其它剩余成分，在高混機(jī)中按轉(zhuǎn)速為150-200轉(zhuǎn)/分下攪拌20-30分鐘， 靜置冷卻至室溫，即得所需助劑。
[0010] 一種防水防污水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟： (1) 稱(chēng)取上述質(zhì)量份的聚醚硅氧烷二元醇、聚碳酸酯二元醇加入反應(yīng)器中，在80-95°C 下抽真空至0. 03-0. 09MPa，脫水處理60-80分鐘，得到脫水多元醇溶液； (2) 在辛酸亞錫、三乙醇胺催化劑的條件下將2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮 二異氰酸酯加入到步驟（1)的脫水多元醇溶液中，然后加入1，4_ 丁二醇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升 溫至80-85°C，保溫反應(yīng)300-350分鐘，得到聚氨酯預(yù)聚體； (3) 向步驟（2)得到的聚氨酯預(yù)聚體中加入去離子水、二羥基丙酸、烷基磷酸酯鹽、季戊 四醇、三羥甲基丙烷、過(guò)氧化二異丙苯、二乙胺基丙胺，經(jīng)高速攪拌乳化處理40-50分鐘，制 得水性聚氨酯乳化物； (4 )向水性聚氨酯乳化物中加入納米二氧化硅、氯化石蠟、玻璃纖維、丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī) 硅氧烷、抗氧劑TNP、氧化亞銅、助劑等其他剩余成分，在50-60°C和PH為7的條件下，高速 剪切攪拌處理聚氨酯乳化物30-40分鐘，即可得到防水防污水性聚氨酯涂料。
[0011] 實(shí)施例2: 一種防水防污水性聚氨酯涂料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚醚硅氧烷二元 醇80、聚碳酸酯二元醇90、2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯17. 5、異氟爾酮二異氰酸酯22. 5、1， 4_ 丁二醇9、二羥基丙酸7、納米二氧化硅9、烷基磷酸酯鹽11、氯化石蠟6. 5、玻璃纖維8. 5、 季戊四醇9、三羥甲基丙烷4、辛酸亞錫4. 5、三乙醇胺7、丙烯酸樹(shù)脂6、有機(jī)硅氧烷8. 5、 抗氧劑TNP2. 5、氧化亞銅7、過(guò)氧化二異丙苯1、二乙胺基丙胺6. 5、去離子水17. 5、助劑 7. 5 ； 所述助劑由下列重量份（kg)的原料制成：納米碳酸鈣13、聚丙烯酸鈉4. 5、氧化鋅7、 乙二胺8、硫酸鋇6、丙二醇苯醚8. 5、聚丙烯酸酯9、檸檬酸酯6. 5、鈦白粉8. 5、溴化聚苯乙 烯9、抗氧劑CA4 ;制備方法是：稱(chēng)取上述重量份的納米碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、鈦白粉分 別研磨后混合均勻，然后加入其它剩余成分，在高混機(jī)中按轉(zhuǎn)速為150-200轉(zhuǎn)/分下攪拌 20-30分鐘，靜置冷卻至室溫，即得所需助劑。
[0012] 制備方法同實(shí)施例1。
[0013] 實(shí)施例3: 一種防水防污水性聚氨酯涂料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚醚硅氧烷二元 醇90、聚碳酸酯二元醇100、2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯20、異氟爾酮二異氰酸酯25、1， 4_ 丁二醇10、二羥基丙酸8、納米二氧化硅10、烷基磷酸酯鹽13、氯化石蠟7、玻璃纖維9、 季戊四醇10、三羥甲基丙烷5、辛酸亞錫5、三乙醇胺8、丙烯酸樹(shù)脂7、有機(jī)硅氧烷9、抗氧劑 TNP3、氧化亞銅8、過(guò)氧化二異丙苯1. 2、二乙胺基丙胺8、去離子水20、助劑8 ; 所述助劑由下列重量份（kg)的原料制成：納米碳酸鈣14、聚丙烯酸鈉5、氧化鋅8、乙 二胺9、硫酸鋇7、丙二醇苯醚9、聚丙烯酸酯10、檸檬酸酯8、鈦白粉10、溴化聚苯乙烯10、抗 氧劑CA5 ;制備方法是：稱(chēng)取上述重量份的納米碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、鈦白粉分別研磨 后混合均勻，然后加入其它剩余成分，在高混機(jī)中按轉(zhuǎn)速為150-200轉(zhuǎn)/分下攪拌20-30分 鐘，靜置冷卻至室溫，即得所需助劑。
[0014] 制備方法同實(shí)施例1。
[0015] 上述實(shí)施例1-3制得的防水防污水性聚氨酯涂料的性能檢測(cè)如下表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種防水防污水性聚氨酯涂料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚醚 硅氧烷二元醇70-90、聚碳酸酯二元醇80-100、2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯15-20、異氟爾 酮二異氰酸酯20-25、1，4- 丁二醇8-10、二羥基丙酸6-8、納米二氧化硅8-10、烷基磷酸酯 鹽9-13、氯化石蠟6-7、玻璃纖維8-9、季戊四醇8-10、三羥甲基丙烷3-5、辛酸亞錫4-5、三 乙醇胺6-8、丙烯酸樹(shù)脂5-7、有機(jī)硅氧烷8-9、抗氧劑TNP 2-3、氧化亞銅6-8、過(guò)氧化二異丙 苯0. 8-1. 2、二乙胺基丙胺5-8、去離子水15-20、助劑7-8 ; 進(jìn)一步地，所述助劑由下列重量份的原料制成：納米碳酸鈣12-14、聚丙烯酸鈉4-5、氧 化鋅6-8、乙二胺7-9、硫酸鋇5-7、丙二醇苯醚8-9、聚丙烯酸酯8-10、檸檬酸酯5-8、鈦白粉 7-10、溴化聚苯乙烯8-10、抗氧劑CA 3-5 ; 進(jìn)一步地，所述助劑的制備方法是：稱(chēng)取上述重量份的納米碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、鈦 白粉分別研磨后混合均勻，然后加入其它剩余成分，在高混機(jī)中按轉(zhuǎn)速為150-200轉(zhuǎn)/分下 攪拌20-30分鐘，靜置冷卻至室溫，即得所需助劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水防污水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 稱(chēng)取上述質(zhì)量份的聚醚硅氧烷二元醇、聚碳酸酯二元醇加入反應(yīng)器中，在80-95°C 下抽真空至0. 03-0. 09MPa，脫水處理60-80分鐘，得到脫水多元醇溶液； (2) 在辛酸亞錫、三乙醇胺催化劑的條件下將2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮 二異氰酸酯加入到步驟（1)的脫水多元醇溶液中，然后加入1，4_ 丁二醇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升 溫至80-85°C，保溫反應(yīng)300-350分鐘，得到聚氨酯預(yù)聚體； (3) 向步驟（2)得到的聚氨酯預(yù)聚體中加入去離子水、二羥基丙酸、烷基磷酸酯鹽、季戊 四醇、三羥甲基丙烷、過(guò)氧化二異丙苯、二乙胺基丙胺，經(jīng)高速攪拌乳化處理40-50分鐘，制 得水性聚氨酯乳化物； (4 )向水性聚氨酯乳化物中加入納米二氧化硅、氯化石蠟、玻璃纖維、丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī) 硅氧烷、抗氧劑TNP、氧化亞銅、助劑等其他剩余成分，在50-60°C和PH為7的條件下，高速 剪切攪拌處理聚氨酯乳化物30-40分鐘，即可得到防水防污水性聚氨酯涂料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種防水防污水性聚氨酯涂料及其制備方法，其由下列重量份的原料配制而成：聚醚硅氧烷二元醇70-90、聚碳酸酯二元醇80-100、2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯15-20、異氟爾酮二異氰酸酯20-25、1，4-丁二醇8-10、二羥基丙酸6-8、納米二氧化硅8-10、烷基磷酸酯鹽9-13、氯化石蠟6-7、玻璃纖維8-9、季戊四醇8-10、三羥甲基丙烷3-5、辛酸亞錫4-5、三乙醇胺6-8、丙烯酸樹(shù)脂5-7、有機(jī)硅氧烷8-9、抗氧劑TNP 2-3、氧化亞銅6-8、過(guò)氧化二異丙苯0.8-1.2、二乙胺基丙胺5-8、去離子水15-20、助劑7-8。本發(fā)明的涂料不僅防污效果好，而且干燥速度快、粘合度好，還具有耐水性、耐化學(xué)性、耐摩擦等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C08G18-61, C09D5-16, C08G18-75, C08G18-42, C08G18-76, C09D175-04, C09D175-06, C08G18-66, C09D7-12, C08G18-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104610869
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510060166
【發(fā)明人】林愛(ài)娜, 任新年, 任浩楠, 林伊銘, 陳逸涵
【申請(qǐng)人】林愛(ài)娜
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日