[发明专利]一种硅橡胶表面高保护性聚氨酯涂料的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种涂料的制备方法，具体地说是一种硅橡胶表面高保护性聚氨酯涂料的制备方法。

二、背景技术

硅橡胶具有优异的耐热、耐低温、耐臭氧、耐候、电性能以及高透气性的弹性体，广泛用于手机、电话机、笔记本电脑、传真机、复印机、家电遥控器等产品的按键。按键被接触的环境复杂，使用频率高、易磨损、易腐蚀，需要高耐磨、防腐蚀且装饰性好的涂层。但硅橡胶表面能低，涂层附着力差，易脱落。同时因为按键化学品有耐手汗、耐醇、耐咖啡、耐溶剂等特殊的要求，使得一般涂层无法满足要求。

目前，聚氨酯涂料用于硅橡胶表面涂层的相关中国专利(200710030032.6)只是从涂料的填料、助剂以及固化工艺上进行改进，很少有从合成涂料的聚氨酯树脂结构进行分析。聚酯分子链中含有大量的酯基结构，在酸性或碱性条件下会水解，从而导致整个涂膜耐酸碱性和耐水性较差。聚醚结构耐寒性、耐碱性水解的性能较好，但耐油性、力学性能、干燥性能较差。通过提高交联密度改性的聚氨酯树脂能解决部分耐溶剂性能，但是会导致聚氨酯涂料的硬度上升、透明性下降，而且没有手感。同时，目前的改性方法对于硅橡胶表面能低、相容性差等问题改进很少。

三、发明内容

本发明旨在提供一种硅橡胶表面高保护性聚氨酯涂料的制备方法，所要解决的技术问题是在不添加填料的情况下提高硅橡胶表面用聚氨酯涂料的耐溶剂性能。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明硅橡胶表面高保护性聚氨酯涂料的制备方法，按以下步骤操作：

a、在60℃-80℃和氮气保护的条件下，取50-80份聚酯多元醇、10-30份聚醚多元醇和5-25份含氟多元醇混合，随后加入催化剂二丁基二月桂酸锡和辛酸亚锡以及溶剂，按照羟基与异氰酸根摩尔比为1∶1-1.5∶1的比例滴加等活性异氰酸酯进行反应2-3小时得到复合多元醇，并通过邻苯-吡啶法测定复合多元醇的羟基含量；

其中催化剂的添加量为所述聚酯多元醇、聚醚多元醇、含氟多元醇和所述等活性异氰酸酯总质量的0.1-3.0％；

步骤a中溶剂的添加量为聚酯多元醇、聚醚多元醇、含氟多元醇和所述等活性异氰酸酯总质量的20％-100％；

所述聚酯多元醇选自德国拜耳公司生产的型号为870BA、XP2588、A575X、1150、1652的聚酯多元醇以及日本旭化成化学株式会社生产的型号为T4671，T4672的聚酯多元醇中的至少三种；其中不同种聚酯多元醇的质量相等；

所述聚醚多元醇为聚醚210；

所述含氟多元醇的结构式为：

所述等活性异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六氢甲苯二异氰酸酯(HTDI)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)或赖氨酸二异氰酸酯(LDI)；

b、将步骤a制备的复合多元醇和异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)按照复合多元醇的羟基与异氰酸根的摩尔比为1∶1-1∶3的比例混合并加入溶剂以及催化剂二丁基二月桂酸锡和辛酸亚锡，在氮气保护下于60-90℃搅拌反应2-3小时得到聚氨酯预聚体，并通过甲苯-二正丁胺回滴法测试剩余异氰酸酯基团的含量；

其中催化剂的添加量为复合多元醇和IPDI总质量的0.1-3.0％；

步骤a和步骤b中所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、正丙酯、丙酮或异丙醇；

步骤b中溶剂的添加量为复合多元醇和IPDI总质量的80％-150％；

c、在40-60℃搅拌条件下向步骤b制备的聚氨酯预聚体中滴加封闭剂，随后再加入交联剂以及催化剂二丁基二月桂酸锡和辛酸亚锡反应2小时得到固含量为30-60％的聚氨酯涂料；

其中催化剂的量为聚氨酯预聚体和封闭剂总质量的0.1-4.0％；

所述封闭剂为甲乙酮肟、2-甲基咪唑、1，2，4-三唑、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、己内酰胺或二异丙胺；聚氨酯预聚体中剩余异氰酸酯基团与封闭剂的摩尔比为1∶1-1∶2.0；

所述交联剂为三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1，4-丁二醇或1，4-环己烷二甲醇；所述交联剂的添加量为复合多元醇羟基摩尔量的1-10％；

步骤a、步骤b和步骤c中所述催化剂二丁基二月桂酸锡和辛酸亚锡之间的比例任意。

所述聚酯多元醇、聚醚多元醇和含氟多元醇的分子量为500-3000，羟值为200-4000mmol/mg。