[发明专利]一种采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料、制备方法及设备

权利要求书

1.一种采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料，其特征在于，其由以下重量份比例的组分制成：水性丙烯酸改性聚氨酯树脂乳液10～65份、自交联型固化剂5～15份、消泡剂4～8份、增稠剂1～8份、流平剂0.2～7份、填料6～20份、去离子水15～30份与膨胀剂5～10份。

2.根据权利要求1所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备方法，其特征在于：所述的水性丙烯酸改性聚氨酯树脂乳液采用如下的组分及步骤制备而成：二异氰酸酯20-50份、大分子多元醇100-400份、小分子亲水化合物2-9份、催化剂1-5份、丙烯酸单体100-500份、油溶性引发剂1-5份、聚乙烯醇60-200份、去离子水100-400份、中和剂1-3份；

其制备方法为：

(1)聚氨酯预聚体的制备：向四口烧瓶中加入大分子多元醇和小分子亲水化合物，搅拌均匀，升温至90-100℃真空脱水，脱水结束后降温至60℃，再加入二异氰酸酯，并滴加催化剂，升温至75℃保温反应；

(2)丙烯酸单体混合物的制备：将丙烯酸单体、油溶性引发剂混合，搅拌均匀；

(3)聚乙烯醇水溶液的制备：将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃搅拌直至完全溶解；

(4)聚乙烯醇改性水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制备：将制备好的丙烯酸单体混合物加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，随后加入聚乙烯醇水溶液，快速搅拌使预聚体均匀分散，并加入中和剂，升温至70℃保温反应，控制温度不超过80℃，反应完毕后降温到40-50℃熟化。

3.根据权利要求1所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备方法，其特征在于：所述膨胀剂是以聚磷酸铵为酸源,三聚氰胺为气源，季戊四醇为炭源，三者配合作为膨胀耐火体系。

4.根据权利要求1所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备方法，其特征在于：所述的消泡剂为乳化硅油、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、卡波树脂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸酯共聚乳液中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4之一所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备方法，其特征在于，为以下步骤：

S1：将消泡剂、流平剂与去离子水进行混合搅拌，加热至30℃～40℃；

S2：在S1中的混合溶液中加入填料进行搅拌；

S3：在S2中混合溶液中加入水性丙烯酸改性聚氨酯树脂乳液进行搅拌；

S4：在S3的混合溶液中加入自交联型固化剂，搅拌混合；

S5：在S4的混合溶液中加入增稠剂搅拌；

S6：将膨胀剂先行研磨；然后将其加入S5制得的混合溶液中，搅拌均匀，即制得采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料。

6.一种实施权利要求5所述方法的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备设备，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的上端外表面固定连接有电机(2)，且电机(2)的下端外表面活动连接有连接杆(7)，所述连接杆(7)的外表面固定连接有搅拌叶(8)，所述外壳(1)的上端外表面靠近一侧的位置固定连接有进料管(3)，且外壳(1)的上端外表面另一侧的位置固定连接有管体(4)，所述外壳(1)的一侧外表面固定连接有排放管(6)，且外壳(1)的前端外表面设置有视窗(5)，所述进料管(3)的上端外表面固定连接有管体(4)，且管体(4)的上端外表面活动连接有盖体(11)。

7.根据权利要求6所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备设备，其特征在于：所述盖体(11)与管体(4)之间为螺纹连接，所述进料管(3)的上端外表面一侧位置活动连接有投放管(9)。

8.根据权利要求6所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备设备，其特征在于：所述投放管(9)与连接管(10)之间为螺纹连接，且投放管(9)的数量为若干个。

9.根据权利要求6所述的采用高性能水性丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料制备设备，其特征在于：所述外壳(1)的内部设置有加热管，所述外壳(1)的一侧外表面下端位置设置有电源接口，电源接口的输出端电性连接电机(2)和加热管的输入端。