[发明专利]一种阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料及其制备方法，以植物油多元醇、异氰酸酯、催化剂、有机溶剂、环氧树脂、阻燃剂、亲水扩链剂、中和剂和水为原料制备而成；其中，所述的环氧树脂为式Ⅰ所示的化合物。本发明提供了一种阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料的制备方法，该制备方法操作简单，制得的聚氨酯涂料具备绿色环保、耐水性好、产品价格低、阻燃性能好等优良性能，利于工业化生产。

技术领域

本发明属于聚氨酯涂料技术领域，具体涉及一种阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

近年来随着人们环保意识的增强和对自身健康的关注，加上环保条例中对挥发性有机化合物(VOC)的排放量以及有害溶剂的含量有严格要求，含有溶剂和有机填料的聚氨酯涂料的应用受到了极大的限制，促使聚氨酯涂料向水性化、粉末化及高固体份的方向发展。其中，水性聚氨酯涂料以水为分散介质，因具有安全无毒、无溶剂挥发、环境友好、耐水性好等特点而受到涂料界的高度重视。发展水性聚氨酯涂料成为近年来聚氨酯涂料领域的热点之一。

但是，现有的水性聚氨酯涂料，多以石油作原料制备多元醇，需要消耗大量的石油资源；且用石油制备多元醇存在工艺复杂、污染严重等问题。天然油脂是目前公认的也是唯一可以再生的石油替代品，而天然油脂中又以植物油的性能最为理想。因此，通过植物油多元醇将植物油分子引入到聚氨酯材料中，不仅可以解决石油资源短缺及环境污染等问题，还可以提高植物油产品的附加值。

同时，大多聚氨酯涂料不具备阻燃性能，所以在合成聚氨酯材料的结构骨架中引入阻燃成分，赋予材料本征阻燃性能，成为近年来研究的热点。白质作为阻燃剂的优点：首先，它们来源于食品工业的废物或副产品，这些都是低成本原料；其次，蛋白质含氮和磷是作为阻燃剂的重要因素。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料。

本发明还提供了上述阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料的制备方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一种阻燃型植物油基水性聚氨酯涂料，以植物油多元醇、异氰酸酯、催化剂、有机溶剂、环氧树脂、阻燃剂、亲水扩链剂、中和剂和水为原料制备而成；其中，所述的环氧树脂为式Ⅰ所示的化合物，

其中，各原料的重量份数如下：

其中，所述的植物油多元醇的羟值为160-180mgKOH/g。

其中，所述的植物油多元醇来源于芝麻油、花生油、大豆油、棉花籽油等。

优选地，所述的植物油多元醇的重量份数为65份。

其中，所述的异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的任意一种或几种组合。

优选地，所述的异氰酸酯为IPDI。

优选地，所述的异氰酸酯的重量份数为60份。

其中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

优选地，所述的催化剂的重量份数为2份。

其中，所述的有机溶剂为丙酮、甲苯和丁酮中的任意一种或几种组合。

优选地，所述的有机溶剂为丙酮。

优选地，所述的有机溶剂的重量份数为30份。

优选地，所述的环氧树脂的重量份数为15份。

其中，所述的环氧树脂的合成路径如下所示：