[发明专利]一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于包括以下重量份的组份：水性聚氨酯乳液30-50份、石墨烯3-10份、稀土氧化物10-20份、碳化硼10-20份、纳米氧化铝乳液5-10份、水性分散剂1-2份、水性消泡剂1-2份、水性润湿剂1-2份、水性流平剂1-2份、水性悬浮剂0.5-2份、水性增稠剂2-3份；

所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将60-90g大分子二元醇和30-120g二异氰酸酯以及5-25g有机氟改性石墨烯单体于90-100℃反应2-4小时；

(2)加入20-50g小分子扩链剂和8-20g亲水扩链剂I以及20-50g溶剂和0.1-0.5g催化剂，于60-80℃反应3-6小时；所述小分子扩链剂为1,6环己二甲醇、1,6-己二醇或异山梨醇；

(3)加入20-50g溶剂和5-15g亲水扩链剂II，于50-60℃反应0.5-1小时；所述亲水扩链剂II为乙二胺基磺酸锂；

(4)加入50-100g溶剂，高速剪切下加入6-15g成盐剂，搅拌1-5分钟后加入300-800g水高速分散乳化，然后加入2-5倍水稀释的10-30g后扩链剂，高速分散30-60分钟后在真空下脱除溶剂获得水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述大分子二元醇为苯酐聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇、端羟基聚丁二烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇中的任意一种或几种，所述大分子二元醇的分子量为1000-4000。

3.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述有机氟改性石墨烯单体是采用端羧基有机氟分子与还原石墨烯表面的氨基缩合得到的。

5.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述亲水扩链剂I为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述溶剂为丙酮或丁酮。

7.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸正丁基锡、有机Bi盐催化剂、有机Zn盐催化剂中的任意一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述成盐剂为三乙胺、氢氧化钠或氢氧化钾；所述后扩链剂可以是异佛尔酮二胺、乙二胺或1,6己二胺。

9.根据权利要求1所述的一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化镧；所述水性分散剂为聚丙烯酸钠；所述水性消泡剂为聚丙烯聚氧乙烯甘油醚；所述水性润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物或聚山梨酯60；所述水性流平剂为聚醚改性有机硅；所述水性悬浮剂为水性膨润土-增稠流变剂；所述水性增稠剂为羟甲基纤维素或黄原胶。

10.一种权利要求1所述的防中子辐射的水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将水性分散剂、水性消泡剂、水性悬浮剂加入到水性聚氨酯乳液中，分散均匀；

(2)加入石墨烯、稀土氧化物、碳化硼、纳米氧化铝乳液，球磨分散；

(3)加入水性润湿剂、水性流平剂和水性增稠剂，低速分散均匀后真空脱泡得到防中子辐射水性聚氨酯涂料。