[发明专利]一种高强改性水性聚氨酯涂料

权利要求书

1.一种高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：改性水性聚氨酯乳液55-70份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯3-6份、甲基环己基二异氰酸酯1-3份、改性纳米二氧化硅溶胶3-9份、纳米二氧化钛5-15份、纳米碳管3-6份、纳米氧化锌3-8份、改性高岭土20-40份、成膜助剂1-4份、有机溶剂3-8份、含双键硅烷偶联剂0.5-3份、消泡剂0.8-1.9份、流平剂0.5-1.8份、润湿剂0-0.9份、水40-80份；

其中，所述改性水性聚氨酯乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将40-60份大豆油和8-15份甲酸加入到烧瓶中，搅拌升温至42-48℃，滴加20-30份双氧水，搅拌反应30-38h，加入8-15份氨水，搅拌反应2-3h后加入14-20份乙酸乙酯和32-50份水，静置后分液，取油层，将油层用碳酸氢钠溶液洗涤至洗涤液呈中性，静置后去除水层，经干燥、旋转蒸发后得到环氧大豆油；将得到的环氧大豆油加入到装有30-50份甲醇和50-80份异丙醇的烧瓶中，加入0.2-0.6份氟硼酸，搅拌升温至55-65℃，反应2-2.6h后加入3-8份氨水，搅拌10-20min，经旋转蒸发、干燥后得到环氧大豆油多元醇；在烧瓶中通入氮气，加入得到的环氧大豆油多元醇和20-35份异氟尔酮二异氰酸酯，搅拌升温至85-90℃，反应1.5-1.8h，降温至55-60℃，加入6-9份酒石酸、1-3份二月桂酸二丁基锡和5-8份丙酮，搅拌升温至82-87℃，反应1.3-1.8h，降温至35-38℃，加入5-8份氨水和50-80份水，搅拌1.5-2h得到所述改性水性聚氨酯乳液。

2.根据权利要求1所述高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：改性聚氨酯乳液60-65份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯3.9-5.6份、甲基环己基二异氰酸酯1.9-2.3份、改性纳米二氧化硅溶胶5-6.9份、纳米二氧化钛9-12份、纳米碳管3.9-5.6份、纳米氧化锌5-6.8份、改性高岭土29-32份、成膜助剂2-3.4份、有机溶剂5-6.8份、含双键硅烷偶联剂1.9-2.3份、消泡剂1.1-1.3份、流平剂1.2-1.6份、润湿剂0.3-0.59份、水65-72份。

3.根据权利要求1或2所述高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：改性聚氨酯乳液63份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯4.3份、甲基环己基二异氰酸酯2.1份、改性纳米二氧化硅溶胶6.3份、纳米二氧化钛10份、纳米碳管4.6份、纳米氧化锌6.2份、改性高岭土31.5份、成膜助剂3.1份、有机溶剂5.7份、含双键硅烷偶联剂1.97份、消泡剂1.22份、流平剂1.36份、润湿剂0.42份、水69份。

4.根据权利要求1-3中任一项所述高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅溶胶的改性剂为硅烷偶联剂；所述改性纳米二氧化硅溶胶的固含量为35-50wt％，粒径为70-95nm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述改性高岭土为湿法改性，湿法改性的改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或者两种的组合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、丙三醇、二乙烯三胺中的一种或者多种的组合。

7.根据权利要求1-6中任一项所述高强度改性水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述改性水性聚氨酯乳液按照以下工艺进行制备：按重量份将45-52份大豆油和10-13份甲酸加入到烧瓶中，搅拌升温至43-45℃，滴加23-27份双氧水，搅拌反应33-36h，加入10-13份氨水，搅拌反应2.2-2.7h后加入16-18份乙酸乙酯和43-47份水，静置后分液，取油层，将油层用碳酸氢钠溶液洗涤至洗涤液呈中性，静置后去除水层，经干燥、旋转蒸发后得到环氧大豆油；将得到的环氧大豆油加入到装有39-43份甲醇和59-63份异丙醇的烧瓶中，加入0.35-0.46份氟硼酸，搅拌升温至59-63℃，反应2.2-2.5h后加入6-7.8份氨水，搅拌13-17min，经旋转蒸发、干燥后得到环氧大豆油多元醇；在烧瓶中通入氮气，加入得到的环氧大豆油多元醇和27-32份异氟尔酮二异氰酸酯，搅拌升温至86-89℃，反应1.59-1.68h，降温至57-59℃，加入6.9-7.8份酒石酸、1.7-2.3份二月桂酸二丁基锡和6-7.8份丙酮，搅拌升温至84-86℃，反应1.5-1.58h，降温至36-37℃，加入5.9-6.8份氨水和59-72份水，搅拌1.7-1.9h得到所述改性水性聚氨酯乳液。