[发明专利]DAPBI改性水性聚氨酯涂料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201810720005.X 申请日: 2018-07-03
公开(公告)号: CN109135530B 公开(公告)日: 2020-06-19
发明(设计)人: 徐勇;赵伟 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: C09D175/04 分类号: C09D175/04;C09D175/08;C09D7/61;C09D7/63;C08G18/10;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/44;C08G18/48;C08G18/76;C08G18/75;C08G18/69;C08G18/66
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 刘海霞
地址: 210094 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: dapbi 改性 水性 聚氨酯 涂料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种DAPBI改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。所述方法先将低聚物二元醇和二异氰酸酯混合反应,再加入小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂、反应得到聚氨酯预聚体,然后加入DAPBI,再加入交联剂和中和剂,剪切乳化分散得到DAPBI改性水性聚氨酯乳液,再在乳液中加入水性流平剂、水性消泡剂、水性润湿剂和水性固化剂等助剂制备得DAPBI改性水性聚氨酯涂料。本发明的DAPBI改性水性聚氨酯涂料,不含有机溶剂,环保无毒、VOC含量低。本发明的改性水性聚氨酯涂料具有良好的附着力、耐水性、耐磨性、机械性能优异等特性,附着力以达到0级、耐磨率低至0.012,吸水率最低至2.9%,拉伸强度高达65.8MPa,适用于住宅、学校的装饰装修领域。

技术领域

本发明涉及一种2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(DAPBI)改性水性聚氨酯涂料及其制备方法,属于涂料技术领域。

背景技术

水性聚氨酯涂料是指没有或基本没有有机溶剂,使用水作为分散体系而制备的聚氨酯涂料。由于其高环保性、高装饰性、高耐磨性、高抗粘、抗裂性,以及相对较宽的施工温度范围,在国内外发展迅速,应用广泛。但水性聚氨酯成膜后具有一定的亲水性能,故耐水性能一般不高。水性聚氨酯膜主要依靠氢键和范德华力等作用力与基材结合在一起,因此,附着力一般并不理想,尤其是在高湿环境或水浸泡后,氢键和范德华力会受到破坏,附着力会进一步受到影响。改进水性聚氨酯涂料附着力的一个有效的方法就是在水性聚氨酯中引入硅氧烷进行改性,以此在膜表面富集有机硅,产生疏水作用以提高其耐水性能,同时利用硅氧烷的偶联作用加强膜对基材的附着力。目前,用硅氧烷改性水性聚氨酯涂料的方法已经有了一定的尝试。

H.Sardon等使用含氨基的硅烷偶联剂(KH-550)对聚酯型水性聚氨酯进行封端,合成得到端基为Si-OEt的水性聚氨酯乳液。KH-550改性的水性聚氨酯薄膜随着KH-550引入量的增加,薄膜的拉伸强度和弹性模量不断升高,但薄膜的断裂伸长率明显下降,影响膜的综合性能,同时附着力明显降低(Sardon h,Irusta L,Santamaría P,et al.Thermal andmechanical behaviour of self-curable waterborne hybrid polyurethanesfunctionalized with(3-aminopropyl)triethoxysilane(APTES)[J].Journal ofPolymer Research,2012,19(9):1-9.)。Subramani等利用苯胺基丙基三乙氧基硅烷(PAPTMS)对水性聚氨酯进行封端改性,由于端基烷氧基的自交联,使得硅氧烷改性的聚氨酯薄膜拉伸强度明显提高,但同时刚性也随之增大,导致薄膜的柔韧性变差(Subramani S,Lee J Y,Choi S W,et al.Waterborne trifunctionalsilane‐terminated polyurethanenanocomposite with silane‐modified clay[J].Journal of Polymer Science Part BPolymer Physics,2007,45(19):2747-2761.)。

发明内容

针对目前水性聚氨酯涂料防水性、耐腐蚀性、耐磨性、机械性能差以及附着力小等缺点,本发明提供一种DAPBI改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。

本发明的技术方案如下:

DAPBI改性水性聚氨酯涂料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1,在无水低聚物二元醇中滴加二异氰酸酯,搅拌下,滴加催化剂,在80~90℃下反应2~3h,得到第一中间体,其中,低聚物二元醇和多异氰酸酯的质量比为1800~3000:2500~4000;

步骤2,将第一中间体降温至65~70℃,加入小分子亲水扩链剂,反应2~3h,得到第二中间体;

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