[发明专利]一种耐水高硬水性聚氨酯涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐水高硬水性聚氨酯涂料。

背景技术

聚氨酯指的是分子主链中含氨基甲酸酯键的一类聚合物的统称，通常情况下由异氰酸酯和多元醇发生加聚反应生成。水性聚氨酯以水作为分散介质，具有环保无毒、难燃烧等优势，并且可以通过改变软硬段种类与比例来调节树脂材料的综合性能。自上世纪60年代末水性聚氨酯被引入市场后，水性聚氨酯以优异的粘结能力，出色的耐温变性能，优良的耐低温性能，良好的生物相容性以及环保无毒的特性而被广泛应用在多个领域。水性聚氨酯尽管分子链化学结构与溶剂型聚氨酯相同，但是与溶剂型聚氨酯相比，在性能方面仍然存在一些缺陷，例如，分子量小、耐水性差和硬度小等，因此限制了其应用。目前，水性聚氨酯涂料在耐水性和使用寿命方面不能满足社会的要求，需要进行改性。

发明内容

本发明提出了一种耐水高硬水性聚氨酯涂料，其耐水性好、硬度高、使用寿命长。

本发明提出了一种耐水高硬水性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：改性水性聚氨酯65-80份、水性聚苯胺20-35份、多异氰酸酯3-6份、纳米二氧化硅5-20份、异丙醇3-9份、乙二醇丙醚5-10份、双季戊四醇0.5-1.6份、聚二甲基硅氧烷15-20份、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷3-8份、聚四氟乙烯3-8份、改性碳纳米管0.5-3份、沉淀硫酸钡5-20份、氨基树脂2-6份、锌粉3-8份、水30-60份；

其中，所述改性水性聚氨酯按照以下工艺进行制备：在氮气保护下，按重量份将40-50份聚乙二醇、15-25份葡萄糖和50-60份异氟尔酮二异氰酸酯加入烧瓶中，在红外灯下搅拌升温至84-87℃，反应2.5-3h，降温至41-45℃，然后依次加入3-6份1,4-丁二醇、5-10份二羟甲基丙酸、0.5-1.5份二月桂酸二丁基锡和0.5-1.5份辛酸亚锡，升温至72-76℃，反应150-250min后加入20-35份丙酮，降温至25-33℃，加入2-6份三乙胺和25-60份去离子水，以500-800r/min的转速搅拌分散200-350min，挥发后得到所述改性水性聚氨酯。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：改性水性聚氨酯70-75份、水性聚苯胺25-30份、多异氰酸酯3.8-5.6份、纳米二氧化硅10-16份、异丙醇3.9-7份、乙二醇丙醚7-9份、双季戊四醇0.9-1.3份、聚二甲基硅氧烷17-19份、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷3.8-6.8份、聚四氟乙烯5-6.8份、改性碳纳米管1.5-2.3份、沉淀硫酸钡12-17份、氨基树脂2.8-5份、锌粉4-6份、水40-55份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：改性水性聚氨酯73份、水性聚苯胺27份、多异氰酸酯5份、纳米二氧化硅13份、异丙醇6份、乙二醇丙醚7.8份、双季戊四醇1.16份、聚二甲基硅氧烷17.6份、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷5.3份、聚四氟乙烯6.3份、改性碳纳米管2.1份、沉淀硫酸钡15.3份、氨基树脂4.2份、锌粉4.9份、水47份。

优选地，所述纳米二氧化硅为偶联剂改性纳米二氧化硅，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂。

优选地，所述氨基硅烷偶联剂为KH550、KH540、KH602中的一种或者多种的组合。

优选地，所述改性水性聚氨酯按照以下工艺进行制备：在氮气保护下，按重量份将42-48份聚乙二醇、19-23份葡萄糖和52-58份异氟尔酮二异氰酸酯加入烧瓶中，在红外灯下搅拌升温至85-86℃，反应2.7-2.9h，降温至42-44℃，然后依次加入3.6-5.6份1,4-丁二醇、6-8.9份二羟甲基丙酸、0.9-1.3份二月桂酸二丁基锡和0.8-1.2份辛酸亚锡，升温至73-75℃，反应180-220min后加入26-32份丙酮，降温至28-31℃，加入3-5.6份三乙胺和40-55份去离子水，以600-700r/min的转速搅拌分散250-300min，挥发后得到所述改性水性聚氨酯。