[发明专利]一种改性聚氨酯防火水性涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于包括以下重量份的原料：

改性水性聚氨酯20-40份，

水性颜料5-15份，

颜料分散胶5-15份，

填料5-15份，

消泡剂0.1-0.5份，

成膜助剂0.1-0.5份，

水30-50份；

所述改性聚氨酯防火水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

(A)糖醛酸低聚体的制备：将海藻酸降解菌接种于培养基中培养发酵，取发酵液离心处理，取细胞沉淀用PBS缓冲液洗涤，对细胞破碎处理并经纯化后，得到海藻酸降解酶；将海藻酸降解酶配制为0.5-1.5wt％的酶解液，向酶解液中添加海藻酸，调节pH为6.5-7.5，温度为35-40℃，超声条件下酶解2-4h，离心分离，旋蒸后得到聚合度主要分布在2-4之间的糖醛酸低聚体；

(B)水性聚氨酯的制备：将聚酯多元醇和糖醛酸低聚体加入反应釜中，加热干燥除水，然后降温至50-60℃，加入多异氰酸酯和催化剂，升温至75-85℃反应3-5小时；再次降温至50-60℃，加入小分子醇类扩链剂和小分子亲水扩链剂，再次升温至75-85℃反应1-3小时；加入去离子水和小分子胺类扩链剂，在常温下剪切乳化20-40min，制得含有糖醛酸低聚体杂化嵌段的水性聚氨酯溶液；

(C)钙盐化改性：向水性聚氨酯溶液中添加2-4wt％的氯化钙溶液继续反应，蒸去溶剂后，得到含有糖醛酸钙低聚体杂化嵌段的改性水性聚氨酯溶液；

(D)制浆：将水性颜料、填料混合均匀，加水研磨，得到浆料A；另将水和颜料分散胶混合均匀，得浆料B；另将改性水性聚氨酯、消泡剂和成膜助剂，加水研磨， 得浆料C；

(E)混浆：将浆料A、浆料B和浆料C混合均匀，研磨后制得成品。

2.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，所述颜料分散胶为黄原胶或明胶。

3.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，所述填料选自纳米硅酸钙、纳米氧化铝、纳米二氧化锆、纳米氧化硅、纳米氧化锌。

4.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油。

5.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，所述成膜助剂选自丙二醇、十二碳醇酯、二丙酮醇。

6.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，步骤(B)中，所述聚酯多元醇、糖醛酸低聚体和多异氰酸酯的质量比为40-60:10-20:25-45；

所述催化剂的用量为反应单体总质量的0.1-0.5％；所述小分子醇类扩链剂的用量为反应单体总质量的1-3％；所述小分子亲水扩链剂的用量为反应单体总质量的3-5％；所述小分子胺类扩链剂的用量为反应单体总质量的1-3％。

7.如权利要求6所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，步骤(B)中，所述聚酯多元醇选自所分子量为1500-2500的聚碳酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯；

所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯；

所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡；

所述小分子醇类扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、己二醇；

所述小分子亲水扩链剂选自2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸；

所述小分子胺类扩链剂选自乙二胺、二乙基甲苯二胺。

8.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，步骤(C)中，糖醛酸钙低聚体杂化嵌段中羧基与氯化钙溶液中钙的摩尔比为2-3:1。

9.如权利要求1所述的一种改性聚氨酯防火水性涂料，其特征在于，步骤(A)中，所述海藻酸降解菌选自具有海藻酸降解能力的固氮菌、绿农杆菌、狐菌和微球茎菌；所述海藻酸降解菌的培养条件为：培养基pH为6.5-7.5，温度25-30℃，时间3-5天；海藻酸与酶解液的用量比为30-70g/L。