[发明专利]一种高强改性水性聚氨酯涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高强度改性水性聚氨酯涂料。

背景技术

水性聚氨酯是用水代替有机溶剂作为分散介质，聚氨酯粒子分散在其中的二元胶态体系，与溶剂型聚氨酯相比，具有气味小、无污染、无毒、成本低、耐化学品、耐磨损、成膜温度低、可在室温固化、可与多种水性树脂混合、可用水稀释、操作方便、易于清理的优点，目前在涂料、粘接剂、染整领域有着广泛的应用。然而水性聚氨酯因强度低、耐热性和耐水性差，限制了其应用范围。当前阶段国内外许多聚氨酯方面的科研工作者致力于水性聚氨酯的改性研究，以弥补其性能方面的不足。

发明内容

本发明提出了一种高强度改性水性聚氨酯涂料，其耐热性好，强度高，环保，污染少。

本发明提出了一种高强度改性水性聚氨酯涂料，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。