[发明专利]一种水性聚氨酯及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种水性聚氨酯，本发明提供的水性聚氨酯中含有R₂结构，进而使得以其为原料制备得到的水性聚氨酯作为成膜试剂应用于防腐涂料的制备时，得到的防腐涂料的漆膜具有较高的铅笔硬度，表明了漆膜更加致密，从而，提高了防腐性。

技术领域

本发明涉及防腐涂料领域，尤其涉及一种水性聚氨酯及其制备方法和应用。

背景技术

金属腐蚀问题遍及国民经济的各部门，给国民经济发展造成了巨大危害。世界各国都在积极寻找各种技术进行腐蚀防护。聚苯胺是一种具有特殊功能的高科技新材料，自从1985年DeBerry发现在酸性介质中通过电化学法合成的聚苯胺膜能使不锈钢表面活性钝化而具有防腐性能以来，聚苯胺作为一种重要的防腐材料,将其与成膜树脂共混制备成复合涂料已成为重防腐涂料研究领域的热点。

目前随着环境问题的日益严峻，环境友好涂料的研究得到重视，环境友好涂料的清洁生产技术也越来越受到人们的青睐。紫外光-热双固化涂料是20世纪60年代开发的一种全新的绿色环保型涂料，具有高效、节能的优点。专利200810051576.5公开了一种紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料的制备方法，其核心技术是将聚苯胺作为防腐材料添加剂，加入到紫外光-热双固化树脂体系中制备而成，然而，该涂料体系中要使用大量的具有强烈刺激性的活性稀释剂，在施工的过程中会对人体皮肤造成损害，对环境带来污染。专利201210192961.8公开了一种水性紫外光-热双固化涂料组合物及其制备方法。该涂料以水性聚氨酯丙烯酸酯和含有羟基的水性聚氨酯树脂作为聚苯胺防腐涂料的成膜树脂组分，加入水性多异氰酸酯固化剂组分，水性聚苯胺作为防腐材料添加剂，其中水性聚氨酯丙烯酸酯组分经过紫外光固化完成紫外光固化，含有羟基的水性聚氨酯与水性多异氰酸酯固化剂在加热情况下，完成热固化过程，从而最终完成水性紫外光-热双固化过程，由于是水性聚苯胺防腐涂料体系，因而，不添加任何挥发性有机溶剂和活性稀释剂单体，减少了环境污染，是一种真正的绿色环保紫外光-热聚苯胺防腐涂料。然而，该专利中使用的水性成膜树脂为水性聚氨酯丙烯酸酯和含有羟基的水性聚氨酯，因而，这两种水性树脂在进行紫外光固化和热固化过程中，这两种成膜物质是无法真正成一相的，会发生微相分离，形成了无法融合的两层漆膜,增加了漆膜的粗糙度,使得防腐漆膜的致密性下降,降低了漆膜的防腐性能。因此，寻求一种既环境友好又防腐性能好的聚苯胺防腐涂料是目前需要解决的技术问题。而且，上述这两项发明专利中使用的成膜树脂的原材料均来自于石化产物，因而，防腐涂料制备仍旧严重依赖于石化资源，不具有可持续发展。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种水性聚氨酯及其制备方法和应用，本发明提供的水性聚氨酯制备得到的防腐涂料不仅环境友好，而且防腐性能好。

本发明提供了一种水性聚氨酯，具有式(II)结构，

其中，所述R₁为C6～C35的亚芳基、C5～C30的亚环烷基或C3～C12的亚烷基；

所述H-R₂-H具有式(I)结构，

其中，1≤m≤30，1≤n≤35，1≤x≤30，1≤y≤35；

所述R₃为卤素或具有式(b)的结构，

其中，所述R_b为C1～C5的烷基或C1～C5的卤代烷基；

所述z为2～10。

优选的，所述R₁为C10～C20的亚芳基、C10～C20的亚环烷基或C4～C8的亚烷基。

优选的，所述R₁为亚丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、式(a-1)、式(a-2)、式(a-3)或式(a-4)，