[发明专利]一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料及其制备工艺

说明书

本发明公开一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料及其制备工艺，包括以下重量份组分：聚四亚甲基醚二醇100份、异佛尔酮二异氰酸酯25‑45份、端羟基聚乳酸30‑50份、纳米级氧化石墨烯7‑15份、过氧化二苯甲酰0.15‑0.3份、四氢呋喃4‑8份、扩链剂2‑6份、丙酮16‑20份、三乙胺4‑10份、催化剂0.02‑0.5份、消泡剂2‑4份、流平剂1‑3份、去离子水9‑15份、无机填料40‑60份。本发明通过将石墨烯接枝聚乳酸共聚物嵌入聚氨酯主链中，引入酯键、羧基等活性基团，提高聚氨酯涂料的生物降解性和相容性，且降解产物无毒无害，绿色环保。

技术领域

本发明涉及聚氨酯防水涂料技术领域，具体涉及一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料及其制备工艺。

背景技术

聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯、聚醚经加成、聚合反应而成的有机高分子材料，具有物理强度高、延伸率大、柔性高、耐水性能好等优点，广泛应用于建筑工程、地下工程、屋面工程的抗水防渗等领域，但聚氨酯涂料与基面分离后，因其难以降解和回收利用，会对环境造成污染，因此，如何生产一种环境友好型的绿色聚氨酯防水涂料是目前需要解决的问题。

申请号为CN201610327590.8的专利，公开一种可降解水性聚氨酯涂料的制备方法及产品，通过异氰酸酯端基的-NCO连接二氧化钛/聚乳酸复合材料，使改性聚氨酯涂料易被微生物降解，同时提高涂料的自我清洁能力，但二氧化钛/聚乳酸复合材料是通过掺杂纳米二氧化钛的交酯中间体聚合而成的，两者并未发生化学交联作用，仅是单纯的物理添加，可能会引起阻聚作用，降低聚乳酸的聚合度和物理强度，最终导致聚氨酯涂料的空间结构不够稳定、力学性能较差。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料及其制备工艺。

本发明的技术方案概述如下：

一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料，包括以下重量份组分：

优选的是，所述端羟基聚乳酸分子量为500-2500。

优选的是，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋的一种或多种。

优选的是，所述扩链剂包括二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷、三甘醇、山梨醇、二乙氨基乙醇的一种或多种。

优选的是，所述无机填料包括纳米碳酸钙、云母粉、石英粉的一种或多种。

本发明还提供上述一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料的制备工艺，包括以下步骤：

S1：将端羟基聚乳酸溶解于四氢呋喃中，再加热至100-140℃，引入纳米级氧化石墨烯和过氧化二苯甲酰，在惰性气体保护下，搅拌反应30-60h，得石墨烯接枝聚乳酸；

S2：在100-120℃真空环境中，对聚四亚甲基醚二醇进行脱水干燥，当含水量降至60％时，加入异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂，在65-75℃、0.1MPa惰性气体环境中，进行亲核加成反应，得聚氨酯预聚体；

S3：将聚氨酯预聚体、石墨烯接枝聚乳酸和扩链剂共混，在70℃下，保温搅拌反应1-3h，反应期间，持续性滴加丙酮，降低粘度，反应至-NCO含量低于3％，分散于去离子水中，得聚乳酸嵌接的聚氨酯复合乳液；

S4：40℃下，向聚乳酸嵌接的聚氨酯复合乳液中滴加三乙胺，进行中和反应，再加入消泡剂、流平剂和无机填料，以3000-5000rpm的转速搅拌1h，并同时进行超声辅助分散，制得所述乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料。

本发明的有益效果：