[发明专利]一种防腐耐高温水性聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防腐耐高温水性聚氨酯涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，包括以下重量份原料：新戊二醇4.65‑6.85份、2,2‑二羟甲基丙酸2.80‑3.60份、三羟甲基丙烷3.60‑3.95份、改性多元醇13.67份、甲苯二异氰酸酯7.20份、二甲基硅油2.53份、二月桂酸二丁基锡0.11份、改性环氧树脂5.06份、三乙胺4.85‑7.20份，去离子水13.25份、甲基丙烯酸六氟丁酯10份、浆料32.20份、LM Coloror分散剂0.56份、CF‑555消泡剂0.56份和AMP‑95功能助剂5.60份，通过复合改性及加入无机填料，提高了水性聚氨酯涂料的硬度、耐水性及防腐耐高温性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种防腐耐高温水性聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，其中水性聚氨酯涂料作为绿色、环保型涂料的一种，以水性聚氨酯树脂为基料并以水为溶剂，不含苯及苯的衍生物类有机溶剂，原料成本低，毒性小，而且有机挥发物(Volatile Organic Compounds，VOC)排放量低；根据计算，使用水性涂料的VOCs排放量由溶剂型的125g/L降低至27g/L左右，同时水性聚氨酯涂料在生产、使用和运输中发生火灾爆炸事故的风险明显降低，更具有安全性。

防腐水性聚氨酯涂料目前以双组份为多，目前单组份水性聚氨酯涂料尚存防腐效果不佳的问题。而且传统单组分水性聚氨酯需要在分子主链上引入足够的亲水基团并且降低分子结构的刚性，以保证水性聚氨酯在水中具有良好的分散性，成膜物具有高耐冲击性，但涂层的硬度较低，且存在耐高温性能等方面不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防腐耐高温水性聚氨酯涂料及其制备方法，以解决背景技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种防腐耐高温水性聚氨酯涂料，包括以下重量份的原料：

新戊二醇4.65-6.85份、2,2-二羟甲基丙酸2.80-3.60份、三羟甲基丙烷3.60-3.95份、改性多元醇13.67份、甲苯二异氰酸酯7.20份、二甲基硅油2.53份、二月桂酸二丁基锡0.11份、改性环氧树脂5.06份、三乙胺4.85-7.20份，去离子水13.25份、甲基丙烯酸六氟丁酯10份、浆料32.20份、LMColoror分散剂0.56份、CF-555消泡剂0.56份和AMP-95功能助剂5.60份，所述改性多元醇包括以下步骤制得：

步骤S1、将大豆油加入反应容器中，搅拌加热至55℃时滴加混合液一，滴加时间为45-60min，滴加完毕后反应6h，分层，去水相，碱洗、水洗至中性，得环氧大豆油；

步骤S2、将环氧大豆油加入反应容器中，搅拌加热至50℃时加入混合液二，反应3h后加入质量分数为25％-30％的氨水溶液至反应体系呈中性，分层，去水相，120℃下蒸馏纯化，得改性多元醇。

新戊二醇作为小分子扩链剂，分子结构上季碳原子连接着两个侧甲基，一定程度上破坏了水性聚氨酯涂料分子链规整性，使得水性聚氨酯涂料分子在剪切乳化作用下相对移动加强，更容易形成更小的胶束。而同时新戊二醇作为小分子扩链剂柔顺性不如聚酯大分子，含量增加使水性聚氨酯涂料分子链刚性增强，在两种效应同时影响下，使新戊二醇对水性聚氨酯涂料粒径的影响较小。

2,2-二羟甲基丙酸作为亲水扩链剂，带有亲水基团，通过聚氨酯合成反应引入到分子主链上，使聚氨酯分子带有一定亲水性。亲水扩链剂是聚氨酯分子能够均匀分散在水相中的重要保证。随着2,2-二羟甲基丙酸的含量增加，水性聚氨酯分子上的亲水基团越多，亲水性越好，水性聚氨酯分子在水中的分散能力越强，而相应的乳液粒径越小，乳液外观越透明，储存稳定性和稀释稳定性更好。

二甲基硅油为有机硅化合物，分子中以Si-C键为主要结构，其独特的结构兼具有机材料与无机材料的特性，高温下分子中的化学键不易断裂、分解，具有优异的耐高温。