[发明专利]一种耐光性水性聚氨酯涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐光性水性聚氨酯涂料的制备方法，在装有搅拌浆、温度计、冷凝管500ml的四口烧瓶中，将二元醇14.8g、异氰酸酯53.2g混合，在催化剂二月桂酸二丁基锡0.4g存在的条件下，于75~80℃下反应1~3h，得到聚氨酯预聚体A；向聚氨酯预聚体A中加入二羟甲基丙酸16.9g，于75~80℃反应2.5h，加入三乙胺9.4g进行中和反应30~60min，加水120g进行乳化30min，并加入四丁基氯化膦2.8g、苯硼酸0.7g和交联剂0.02g，反应温度85℃，反应时间1h，调节体系pH为7~8，得到耐光性水性聚氨酯涂料，所得材料具有很强耐光性。

技术领域

本发明属于水性聚氨酯涂料领域，具体涉及一种耐光性水性聚氨酯涂料的制备方法。

背景技术

聚氨酯( PU) 材料由于具有高强度、抗撕裂、耐磨和弹性好等特性，因此，其以乳液、树脂、弹性体等形式广泛应用于运输、家电、机械、建筑、轻纺、制鞋、 体育用品及场地、农业、国防等领域，是一种多功能 的聚合物材料。聚氨酯根据原料异氰酸酯的种类不同分为芳香族聚氨酯和脂肪族聚氨酯。脂肪族聚氨酯产品性能较为稳定，其强度、耐久性等性能都 较好，但是价格相对较高;而芳香族聚氨酯产品的性 能与脂肪族聚氨酯产品的性能媲美，且价格低廉，唯 一的缺陷是其部分产品性能不稳定，尤其是白色或 者浅色织物在紫外线的作用下，结构中的氨酯键易 分解、氧化生成醌类发色基团，与苯环相连的亚甲基易被氧化使其发生黄变。由于大多数 PU 树脂都采 用性价比高的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 等芳香族异氰酸酯作为原料，而 MDI 中由于苯环直接与异 氰酸酯基团连接，苯环上的大 π 键与邻近的—NCO 形成共轭，所以，以 MDI 为原料制成的 PU 树脂，在 光、热、氧环境下，特别是聚氨酯在吸收290 ～ 400 nm 紫外线后，容易导致聚氨酯链断裂、交联，降解产生发色基团，造成聚氨酯制品的力学性能和耐黄变性能下降。因此，解决芳香族聚氨酯的黄变问题 对聚氨酯产业的发展有重要意义。

聚氨酯的黄变指的是指其再使用一段时间后，洁白的漆膜锐变成黄色的过程，一般黄变速度很慢，只有达到一定时间才会显现出来。聚氨酯之所以黄变，主要还是在高温、光照、反应等 3 个方面的影响下漆膜老化发生氧化反应。聚氨酯氧化后，涂料中的苯环与氨基甲酸酯共轭结构顺序重新排序，形成具有发色基团的醌式结构。光照因素为漆膜黄变反应提供能量，造成涂料逐渐老化降解，不饱和键是涂料黄变的基本原因，含不饱和键的涂料就有变色的可能，最后漆膜黄变的速度又受到涂料颜填料对紫外线的吸收强度的影响。

201711369135.5发明公开了阻燃、耐光性与低VOC的聚氨酯涂料及其制备方法，在带有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml三口瓶中加入三乙烯四胺0.22g、聚四氢呋喃醚二醇70g与六亚甲基二异氰酸酯15g，于80℃下反应2h，得到聚氨酯预聚体A；向预聚体A中加入0.62g乙酰胺和8.2g甲乙酮，于75℃条件下反应3.5h，加入2g步骤(1)制备的改性次磷酸锰、4g4-羧基苯硼酸和二乙烯三胺五甲叉膦酸2.5g，反应温度80℃，反应时间2h，加入7.1g三乙胺进行中和反应60min，加入维生素C0.9g、水70g进行搅拌乳化，得到阻燃、耐光性与低VOC的聚氨酯涂料，所制备的阻燃、耐光性与低VOC的聚氨酯涂料环保、价格低廉，广泛应用于墙体、家具、金属器具表面，作为塑料、玻璃、造纸、纺织的粘合剂。

发明内容

本发明公开了耐光性水性聚氨酯涂料的制备方法，传统的带苯环的异氰酸酯存在在长期太阳光下发黄的缺陷，本发明采用2,2'-联吡啶 、苯基膦酸、无水硫酸铜、钼酸钠、物质A和物质B的所制备的对光具有很强抑制作用的抑制剂，降低苯环被氧化为醌式结构，物质A和物质B分别提高钼酸钠、2,2'-联吡啶的结合，使光抑制剂的耐光效果大幅提高。

一种耐光性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：