一种防水防污水性聚氨酯涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学制品领域，具体涉及一种防水防污水性聚氨酯涂料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着人民生活水平的提高和环保意识的加强，塑料涂料也像其他涂料一样，正向 着功能化和环保化方向发展。塑料用水性涂料现阶段面临的问题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与优化，提高产品的性能，以满足不同的要求，依靠分子 设计和聚合物分子裁剪技术，对水性树脂进行改性赋予其更好的性能，使水性塑料涂料朝 着高性能化、高功能化、低成本方向发展。
[0003] 水性聚氨酯是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯树脂，与水具有 很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性聚氨酯主要应 用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂、铸钢涂料等方面，具有很大的市场。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种防水防污水性聚氨酯涂料及其制备方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种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_二苯基甲烷二异氰酸酯15-20、异氟尔酮二异氰酸酯 20-25、1，4- 丁二醇8-10、二羟基丙酸6-8、纳米二氧化硅8-10、烷基磷酸酯盐9-13、氯化石 蜡6-7、玻璃纤维8-9、季戊四醇8-10、三羟甲基丙烷3-5、辛酸亚锡4-5、三乙醇胺6-8、丙烯 酸树脂5-7、有机硅氧烷8-9、抗氧剂TNP2-3、氧化亚铜6-8、过氧化二异丙苯0. 8-1. 2、二乙 胺基丙胺5-8、去离子水15-20、助剂7-8 ; 所述助剂由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙12-14、聚丙烯酸钠4-5、氧化锌6-8、 乙二胺7-9、硫酸钡5-7、丙二醇苯醚8-9、聚丙烯酸酯8-10、柠檬酸酯5-8、钛白粉7-10、溴 化聚苯乙烯8-10、抗氧剂CA3-5 ; 所述助剂的制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、钛白粉分 别研磨后混合均匀，然后加入其它剩余成分，在高混机中按转速为150-200转/分下搅拌 20-30分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
[0006] -种防水防污水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤： (1) 称取上述质量份的聚醚硅氧烷二元醇、聚碳酸酯二元醇加入反应器中，在80_95°C 下抽真空至0. 03-0. 09MPa，脱水处理60-80分钟，得到脱水多元醇溶液； (2) 在辛酸亚锡、三乙醇胺催化剂的条件下将2,4_二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮 二异氰酸酯加入到步骤（1)的脱水多元醇溶液中，然后加入1，4_ 丁二醇，在氮气保护下升 温至80-85°C，保温反应300-350分钟，得到聚氨酯预聚体； (3) 向步骤（2)得到的聚氨酯预聚体中加入去离子水、二羟基丙酸、烷基磷酸酯盐、季戊 四醇、三羟甲基丙烷、过氧化二异丙苯、二乙胺基丙胺，经高速搅拌乳化处理40-50分钟，制 得水性聚氨酯乳化物； (4 )向水性聚氨酯乳化物中加入纳米二氧化硅、氯化石蜡、玻璃纤维、丙烯酸树脂、有机 硅氧烷、抗氧剂TNP、氧化亚铜、助剂等其他剩余成分，在50-60°C和PH为7的条件下，高速 剪切搅拌处理聚氨酯乳化物30-40分钟，即可得到防水防污水性聚氨酯涂料。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明的涂料不仅防污效果好，而且干燥速度快、粘合度好，还具有耐水性、耐化学性、 耐摩擦等优点。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0009] 实施例1 : 一种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_二苯基甲烷二异氰酸酯15、异氟尔酮二异氰酸酯20、1， 4_ 丁二醇8、二羟基丙酸6、纳米二氧化硅8、烷基磷酸酯盐9、氯化石蜡6、玻璃纤维8、季戊 四醇8、三羟甲基丙烷3、辛酸亚锡4、三乙醇胺6、丙烯酸树脂5、有机硅氧烷8、抗氧剂TNP 2、氧化亚铜6、过氧化二异丙苯0. 8、二乙胺基丙胺5、去离子水15、助剂7 ; 所述助剂由下列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙12、聚丙烯酸钠4、氧化锌6、乙二 胺7、硫酸钡5、丙二醇苯醚8、聚丙烯酸酯8、柠檬酸酯5、钛白粉7、溴化聚苯乙烯8、抗氧剂 CA3 ;制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、钛白粉分别研磨后混 合均匀，然后加入其它剩余成分，在高混机中按转速为150-200转/分下搅拌20-30分钟， 静置冷却至室温，即得所需助剂。
[0010] 一种防水防污水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤： (1) 称取上述质量份的聚醚硅氧烷二元醇、聚碳酸酯二元醇加入反应器中，在80-95°C 下抽真空至0. 03-0. 09MPa，脱水处理60-80分钟，得到脱水多元醇溶液； (2) 在辛酸亚锡、三乙醇胺催化剂的条件下将2,4_二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮 二异氰酸酯加入到步骤（1)的脱水多元醇溶液中，然后加入1，4_ 丁二醇，在氮气保护下升 温至80-85°C，保温反应300-350分钟，得到聚氨酯预聚体； (3) 向步骤（2)得到的聚氨酯预聚体中加入去离子水、二羟基丙酸、烷基磷酸酯盐、季戊 四醇、三羟甲基丙烷、过氧化二异丙苯、二乙胺基丙胺，经高速搅拌乳化处理40-50分钟，制 得水性聚氨酯乳化物； (4 )向水性聚氨酯乳化物中加入纳米二氧化硅、氯化石蜡、玻璃纤维、丙烯酸树脂、有机 硅氧烷、抗氧剂TNP、氧化亚铜、助剂等其他剩余成分，在50-60°C和PH为7的条件下，高速 剪切搅拌处理聚氨酯乳化物30-40分钟，即可得到防水防污水性聚氨酯涂料。
[0011] 实施例2: 一种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_二苯基甲烷二异氰酸酯17. 5、异氟尔酮二异氰酸酯22. 5、1， 4_ 丁二醇9、二羟基丙酸7、纳米二氧化硅9、烷基磷酸酯盐11、氯化石蜡6. 5、玻璃纤维8. 5、 季戊四醇9、三羟甲基丙烷4、辛酸亚锡4. 5、三乙醇胺7、丙烯酸树脂6、有机硅氧烷8. 5、 抗氧剂TNP2. 5、氧化亚铜7、过氧化二异丙苯1、二乙胺基丙胺6. 5、去离子水17. 5、助剂 7. 5 ； 所述助剂由下列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙13、聚丙烯酸钠4. 5、氧化锌7、 乙二胺8、硫酸钡6、丙二醇苯醚8. 5、聚丙烯酸酯9、柠檬酸酯6. 5、钛白粉8. 5、溴化聚苯乙 烯9、抗氧剂CA4 ;制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、钛白粉分 别研磨后混合均匀，然后加入其它剩余成分，在高混机中按转速为150-200转/分下搅拌 20-30分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
[0012] 制备方法同实施例1。
[0013] 实施例3: 一种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_二苯基甲烷二异氰酸酯20、异氟尔酮二异氰酸酯25、1， 4_ 丁二醇10、二羟基丙酸8、纳米二氧化硅10、烷基磷酸酯盐13、氯化石蜡7、玻璃纤维9、 季戊四醇10、三羟甲基丙烷5、辛酸亚锡5、三乙醇胺8、丙烯酸树脂7、有机硅氧烷9、抗氧剂 TNP3、氧化亚铜8、过氧化二异丙苯1. 2、二乙胺基丙胺8、去离子水20、助剂8 ; 所述助剂由下列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙14、聚丙烯酸钠5、氧化锌8、乙 二胺9、硫酸钡7、丙二醇苯醚9、聚丙烯酸酯10、柠檬酸酯8、钛白粉10、溴化聚苯乙烯10、抗 氧剂CA5 ;制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、钛白粉分别研磨 后混合均匀，然后加入其它剩余成分，在高混机中按转速为150-200转/分下搅拌20-30分 钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
[0014] 制备方法同实施例1。
[0015] 上述实施例1-3制得的防水防污水性聚氨酯涂料的性能检测如下表所示：
【主权项】
1. 一种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、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯15-20、异氟尔 酮二异氰酸酯20-25、1，4- 丁二醇8-10、二羟基丙酸6-8、纳米二氧化硅8-10、烷基磷酸酯 盐9-13、氯化石蜡6-7、玻璃纤维8-9、季戊四醇8-10、三羟甲基丙烷3-5、辛酸亚锡4-5、三 乙醇胺6-8、丙烯酸树脂5-7、有机硅氧烷8-9、抗氧剂TNP 2-3、氧化亚铜6-8、过氧化二异丙 苯0. 8-1. 2、二乙胺基丙胺5-8、去离子水15-20、助剂7-8 ; 进一步地，所述助剂由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙12-14、聚丙烯酸钠4-5、氧 化锌6-8、乙二胺7-9、硫酸钡5-7、丙二醇苯醚8-9、聚丙烯酸酯8-10、柠檬酸酯5-8、钛白粉 7-10、溴化聚苯乙烯8-10、抗氧剂CA 3-5 ; 进一步地，所述助剂的制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、钛 白粉分别研磨后混合均匀，然后加入其它剩余成分，在高混机中按转速为150-200转/分下 搅拌20-30分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
2. 根据权利要求1所述的一种防水防污水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤： (1) 称取上述质量份的聚醚硅氧烷二元醇、聚碳酸酯二元醇加入反应器中，在80-95°C 下抽真空至0. 03-0. 09MPa，脱水处理60-80分钟，得到脱水多元醇溶液； (2) 在辛酸亚锡、三乙醇胺催化剂的条件下将2,4_二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮 二异氰酸酯加入到步骤（1)的脱水多元醇溶液中，然后加入1，4_ 丁二醇，在氮气保护下升 温至80-85°C，保温反应300-350分钟，得到聚氨酯预聚体； (3) 向步骤（2)得到的聚氨酯预聚体中加入去离子水、二羟基丙酸、烷基磷酸酯盐、季戊 四醇、三羟甲基丙烷、过氧化二异丙苯、二乙胺基丙胺，经高速搅拌乳化处理40-50分钟，制 得水性聚氨酯乳化物； (4 )向水性聚氨酯乳化物中加入纳米二氧化硅、氯化石蜡、玻璃纤维、丙烯酸树脂、有机 硅氧烷、抗氧剂TNP、氧化亚铜、助剂等其他剩余成分，在50-60°C和PH为7的条件下，高速 剪切搅拌处理聚氨酯乳化物30-40分钟，即可得到防水防污水性聚氨酯涂料。
【专利摘要】本发明公开了一种防水防污水性聚氨酯涂料及其制备方法，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、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯15-20、异氟尔酮二异氰酸酯20-25、1，4-丁二醇8-10、二羟基丙酸6-8、纳米二氧化硅8-10、烷基磷酸酯盐9-13、氯化石蜡6-7、玻璃纤维8-9、季戊四醇8-10、三羟甲基丙烷3-5、辛酸亚锡4-5、三乙醇胺6-8、丙烯酸树脂5-7、有机硅氧烷8-9、抗氧剂TNP 2-3、氧化亚铜6-8、过氧化二异丙苯0.8-1.2、二乙胺基丙胺5-8、去离子水15-20、助剂7-8。本发明的涂料不仅防污效果好，而且干燥速度快、粘合度好，还具有耐水性、耐化学性、耐摩擦等优点。
【IPC分类】C08G18-61, C09D5-16, C08G18-75, C08G18-42, C08G18-76, C09D175-04, C09D175-06, C08G18-66, C09D7-12, C08G18-12
【公开号】CN104610869
【申请号】CN201510060166
【发明人】林爱娜, 任新年, 任浩楠, 林伊铭, 陈逸涵
【申请人】林爱娜
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日