[发明专利]一种水性聚氨酯涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：

水性羟基丙烯酸树脂55-65份、异氰酸酯固化剂65-75份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂10-20份、纳米二氧化硅协散剂5-10份、阻燃剂15-25份、分散剂1-5份、壳聚糖改性偶联剂液1-4份、去离子水10-20份。

2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯涂料包括以下重量份原料：

水性羟基丙烯酸树脂60份、异氰酸酯固化剂70份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂15份、纳米二氧化硅协散剂7.5份、阻燃剂20份、分散剂3份、壳聚糖改性偶联剂液2.5份、去离子水15份。

3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：

S01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将5-10份氧化富勒烯、1-4份磷酸二辛酯、1-2份四正丙基锆酸酯加入到10-20份丙酮溶剂中，随后再加入1-3份质量分数5-10％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；

S02：将10-20份碳纳米管、5-10份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1100-1300r/min，球磨5-10min，球磨结束；

S03：再于350-370℃下煅烧10-20min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；

S04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。

4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述S04的搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为65-75℃。

5.一种如权利要求1-4任一项所述水性聚氨酯涂料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以350-450r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为35-45min，混合结束，得到A组分；

步骤二，向A组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混合充分，搅拌转速为750-850r/min，搅拌时间为10-20min，得到B组分；

步骤三，将B组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。

6.根据权利要求5所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：

S011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量2-5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；

S012：将改性液中加入总量1-5％的四甲基氢氧化铵、1-3％的羟基乙酸，以300-400r/min的转速继续搅拌20-30min，搅拌结束，得到协散助剂液；

S013：将纳米二氧化硅送入到2-3倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。

7.根据权利要求6所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述超声处理以300-500W的功率进行超声处理35-45min。

8.根据权利要求1所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸锌、磷酸三聚氰胺中的一种或多种组合物。

9.根据权利要求5所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：

将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节pH值至4.5-5.5，随后再加入偶联剂总量10-20％的海藻酸钠，先以100-300r/min的转速预搅拌10-20min，搅拌结束，再加入偶联剂总量20-30％的壳聚糖，继续以450-550r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。

10.根据权利要求9所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。