一種有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]水性聚氨酯是一類重要的涂層樹脂，具有性能可調(diào)性、優(yōu)異的耐磨損性、附著力和耐久性。水性聚氨酯作為水性產(chǎn)品的重要一員，因其獨(dú)特優(yōu)異的性能，正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇。但事實(shí)上，水性聚氨酯的有些性能還不盡人意，如硬度、耐水性、拉伸強(qiáng)度等。因此，為了提高水性聚氨酯涂料的綜合性能，水性聚氨酯改性成為必然趨勢。氟單體或氟聚合物對于改善水性聚氨酯的憎水性、吸水率、耐化學(xué)品性、耐候性、耐核輻射和自清潔性等有重要作用。由于水性含氟聚氨酯具有水性聚氨酯與含氟聚合物的一些優(yōu)良特性，越來越多的研究者已經(jīng)開始關(guān)注含氟水性聚氨酯。水性聚氨酯的有機(jī)氟改性及該類復(fù)合材料的相關(guān)理論探討有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料，具有優(yōu)異的耐污防水性能，還具有良好的耐磨和耐腐蝕性能。
[0004]本發(fā)明提出的一種有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料，其原料按重量份包括:有機(jī)氟改性聚氨酯80-120份，α甲基苯乙烯線性三聚物30-50份，三聚氰胺聚磷酸鹽10-30份，聚磷酸銨2-8份，納米硼酸鋅3-5份，氫氧化鎂3-9份，陶瓷微粉2-6份，蒙脫土 4_8份，白剛玉微粉6-12份，氟化碳3-5份，過硫酸鈉2-4份，氧化招3-5份，娃微粉1-3份，鉬酸鈉1-5份，三聚磷酸鋁1-5份，鈦白粉1-3份，納米硫酸鋇2-6份，硬脂酸鈣3-8份，季戊四醇1-3份，分散劑2-4份，硅烷偶聯(lián)劑3-5份，抗氧劑2-5份，水16-23份。
[0005]優(yōu)選地，有機(jī)氟改性聚氨酯按如下工藝進(jìn)行制備:
[0006]S1、將聚醚二醇和聚碳酸酯二醇加入反應(yīng)釜中混合均勻，向反應(yīng)釜中通入氮?dú)猓郎?，保溫，升溫的過程不停攪拌，然后向反應(yīng)釜中加入異氟爾酮二異氰酸酯，降溫，保溫，接著向反應(yīng)釜中加入二羥甲基丙酸、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷和1Η，1Η, 8Η, 8Η-十二氟-1，8-辛二醇攪拌均勻，冷卻至室溫得到物料a ;
[0007]S2、將二月桂酸二丁基錫與丙酮混合均勻后得到物料b ;
[0008]S3、將物料b滴加到上述所得物料a中，滴加的過程中不停攪拌，然后升溫，保溫，然后降至室溫，加入催化劑，攪拌，然后滴加去離子水，滴加的過程中不停攪拌，即得到有機(jī)氟改性聚氨酯。
[0009]優(yōu)選地，有機(jī)氟改性聚氨酯的制備工藝的SI中，將聚醚二醇和聚碳酸酯二醇加入反應(yīng)釜中混合均勻，向反應(yīng)釜中通入氮?dú)?，升溫?5-95 0C，保溫50-60min，升溫的過程不停攪拌，然后向反應(yīng)釜中加入異氟爾酮二異氰酸酯，降溫至48-56°C，保溫30-40min，接著向反應(yīng)釜中加入二羥甲基丙酸、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷和1H，1H, 8H, 8H-十二氟-1，8-辛二醇攪拌均勻，冷卻至室溫得到物料a。
[0010]優(yōu)選地，有機(jī)氟改性聚氨酯的制備工藝的S3中，將物料b在15-25min內(nèi)滴加到上述所得物料a中，滴加的過程中不停攪拌，然后升溫至75-85°C，保溫l_3h，然后降至室溫，加入催化劑，以550-650r/min攪拌5_15min，然后滴加去離子水，滴加的過程中不停攪拌，即得到有機(jī)氟改性聚氨酯。
[0011]優(yōu)選地，有機(jī)氟改性聚氨酯的制備工藝中，聚醚二醇、聚碳酸酯二醇、異氟爾酮二異氰酸酯、二羥甲基丙酸、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷和1H，1H, 8H, 8H-十二氟-1，8-辛二醇的質(zhì)量比為 20-25:6-12:2-9:6_8:4_6:2_6:8_12。
[0012]優(yōu)選地，有機(jī)氟改性聚氨酯的制備工藝中，1H，1H, 8H, 8H-十二氟_1，8-辛二醇、二月桂酸二丁基錫、丙酮、催化劑和去離子水的質(zhì)量比為8-12:8-15:2-9:3_5:8_12。
[0013]優(yōu)選地，有機(jī)氟改性聚氨酯的制備工藝中，催化劑為三乙胺。
[0014]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:有機(jī)氟改性聚氨酯85-115份，α甲基苯乙烯線性三聚物35-45份，三聚氰胺聚磷酸鹽15-25份，聚磷酸銨3_7份，納米硼酸鋅3.5-4.5份，氫氧化鎂4-8份，陶瓷微粉3-5份，蒙脫土 5-7份，白剛玉微粉7-11份，氟化碳3.5-4.5份，過硫酸鈉2.5-3.5份，氧化鋁3.5-4.5份，硅微粉1.5-2.5份，鉬酸鈉2_4份，三聚磷酸鋁2_4份，鈦白粉1.5-2.5份，納米硫酸鋇3-5份，硬脂酸鈣4-7份，季戊四醇1.5-2.5份，分散劑
2.5-3.5份，硅烷偶聯(lián)劑3.5-4.5份，抗氧劑3_4份，水17-22份。
[0015]優(yōu)選地，抗氧劑為二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉中的一種或兩種以上組合物。
[0016]本發(fā)明的制備方法，包括如下步驟:
[0017]S1、將有機(jī)氟改性聚氨酯、α甲基苯乙烯線性三聚物和水混合，在4000-6000轉(zhuǎn)/min攪拌下加入陶瓷微粉、蒙脫土、白剛玉微粉、氟化碳、氧化鋁和硅微粉，攪拌10-15min，再加入三聚氰胺聚磷酸鹽、聚磷酸銨、納米硼酸鋅、氫氧化鎂、過硫酸鈉、鉬酸鈉和三聚磷酸鋁，攪拌l_2h，超聲分散6-9min，制得物料X ；
[0018]S2、在密閉的攪拌器中，將鈦白粉、納米硫酸鋇、硬脂酸鈣、季戊四醇和硅烷偶聯(lián)劑混合，在4500-6500轉(zhuǎn)/min攪拌下加入分散劑和抗氧劑，攪拌30_40min，制得物料Y ；
[0019]S3、將物料X和物料Y混合后，攪拌30-40min，即得有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料。
[0020]本發(fā)明中，通過有機(jī)氟改性聚氨酯作為主料，有效的提高了聚氨酯的耐污和防水性能，同時進(jìn)一步提高了涂料的耐污防水性能，在有機(jī)氟改性聚氨酯的過程中，通過采用采用1H，1H, 8H, 8H-十二氟-1，8-辛二醇作為聚氨酯合成硬段，在聚氨酯中引入有機(jī)氟，調(diào)節(jié)1H, 1H, 8H, 8H-十二氟-1，8-辛二醇的用量，控制反應(yīng)條件，制備出有機(jī)氟改性聚氨酯，隨著1H, 1H, 8H, 8H-十二氟-1，8-辛二醇含量的增大，所制備的有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料的綜合性能較佳，具有低的表面能、良好的拉伸強(qiáng)度及優(yōu)良的耐水性；改性聚氨酯與α甲基苯乙烯線性三聚物、三聚氰胺聚磷酸鹽作為主料，三聚氰胺磷酸鹽為脫水發(fā)泡劑，同時添加聚磷酸銨和納米硼酸鋅作為阻燃劑，與添加的氫氧化鎂、陶瓷微粉、蒙脫土、白剛玉微粉、氟化碳、過硫酸鈉、氧化鋁、硅微粉、鉬酸鈉、三聚磷酸鋁、鈦白粉、納米硫酸鋇和硬脂酸鈣共同作用，有效提高本發(fā)明的耐磨性能和防火性能，添加季戊四醇、分散劑和硅烷偶聯(lián)劑有效提高了本發(fā)明各成分的相容性。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0022]【具體實(shí)施方式】中，有機(jī)氟改性聚氨酯的重量份可以為80份、82份、84份、86份、88份、90 份、92 份、94 份、96 份、98 份、100 份、102 份、104 份、106 份、108 份、110 份、112 份、114份、116份、118份、120份；α甲基苯乙烯線性三聚物的重量份可以為30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份；三聚氰胺聚磷酸鹽的重量份可以為10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份；聚磷酸錢的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；納米硼酸鋅的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；氫氧化鎂的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；陶瓷微粉的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、蒙脫土的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；白剛玉微粉的重量份可以為6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份；氟化碳的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；過硫酸鈉的重量份可以為2份、2.5份、3.0份、3.5份、4份；氧化鋁的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；娃微粉的重量份可以為I份、1.5份、2份、2.5份、3份；鉬酸鈉的重量份可以為I份、2份、3份、4份、5份；三聚磷酸鋁的重量份可以為I份、2份、3份、4份、5份；鈦白粉的重量份可以為I份、1.5份、2.0份、2.5份、3份；納米硫酸鋇的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；硬脂酸I丐的重量份可以為3份、3.5份、4份、
4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；季戊四醇的重量份可以為I份、1.5份、2份、2.5份、3份；分散劑的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；硅烷偶聯(lián)劑的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；抗氧劑的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份;水的重量份可以為16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本發(fā)明提出的一種有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料，其原料按重量份包括:有機(jī)氟改性聚氨酯100份，α甲基苯乙烯線性三聚物40份，三聚氰胺聚磷酸鹽20份，聚磷酸銨5份，納米硼酸鋅4份，氫氧化鎂6份，陶瓷微粉4份，蒙脫土 6份，白剛玉微粉9份，氟化碳4份，過硫酸鈉3份，氧化鋁4份，硅微粉2份，鉬酸鈉3份，三聚磷酸鋁3份，鈦白粉2份，納米硫酸鋇4份，硬脂酸鈣5.5份，季戊四醇2份，分散劑3份，硅烷偶聯(lián)劑4份，二苯胺
3.5份，水19.5份。
[0025]有機(jī)氟改性聚氨酯按如下工藝進(jìn)行制備:
[0026]S1、按重量份將22.5份聚醚二醇和9份聚碳酸酯二醇加入反應(yīng)釜中混合均勻，向反應(yīng)釜中通入氮?dú)猓郎刂?0°C，保溫55min，升溫的過程不停攪拌，然后向反應(yīng)釜中加入
5.5份異氟爾酮二異氰酸酯，降溫至52°C，保溫35min，接著向反應(yīng)釜中加入7份二羥甲基丙酸、5份1，6-己二醇、4份三羥甲基丙烷和10份1H，1H, 8H, 8H-十二氟-1，8-辛二醇攪拌均勻，冷卻至室溫得到物料a;
[0027]S2、將11.5份二月桂酸二丁基錫與5.5份丙酮混合均勻后得到物料b ;
[0028]S3、將物料b在20min內(nèi)滴加到上述所得物料a中，滴加的過程中不停攪拌，然后升溫至80 °C，保溫2h，然后降至室溫，加入4份三乙胺，以600r/min攪拌lOmin，然后滴加10份去離子水，滴加的過程中不停攪拌，即得到有機(jī)氟改性聚氨酯。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本發(fā)明提出的一種有機(jī)氟改性聚氨酯的耐污防水涂料，其原料按重量份包括:有機(jī)氟改性聚氨酯80份，α甲基苯乙烯線性三聚物50份，三聚氰胺聚磷酸鹽10份，聚磷酸銨8份，納米硼酸鋅3份，氫氧化鎂9份，陶瓷微粉2份，蒙脫土 8份，白剛玉微粉6份，氟化碳5份，過硫酸鈉2份，氧化鋁5份，硅微粉I份，鉬酸鈉5份，三聚磷酸鋁I份，鈦白粉3份，納米硫酸鋇2份，硬脂酸鈣8份，季戊四醇I份，分散劑4份，硅烷偶聯(lián)劑3份，對苯二胺5份，水16份。
[0031]有機(jī)氟改性聚氨酯按如下工藝進(jìn)行制備:
[0032]S1、按重量份將20份聚醚二醇和12份聚碳酸酯二醇加入反應(yīng)釜中混合均勻，向反應(yīng)