[发明专利]一种生物基聚氨酯色浆及其制备方法

说明书

本发明提供一种生物基聚氨酯色浆，按照质量百分比计包括以下组成：生物基聚醚多元醇、二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇、颜料粉和生物基分散剂。生物基聚氨酯色浆的制备方法：在二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇和生物基大豆油多元醇中加入生物基分散剂，搅拌均匀后加入颜料粉，以1000‑2000rpm的速度分散15‑25min，加入研磨介质后用振荡机研磨1.5‑2.5h，细度低于20μm出料。本发明的生物基聚氨酯色浆细度控制在20μm以下，流动性好，有助于提高后续生产时的效率；与聚氨酯组合料相容性好、易分散，着色后的材料颜色鲜艳、黑色浆黑度好，大大提高了产品质量；并且，本发明的生物基聚氨酯色浆可以达到生物可降解的要求。

技术领域

本发明属于聚氨酯色浆领域，具体涉及一种生物基聚氨酯色浆及其制备方法。

背景技术

色浆，顾名思义是一种有颜色的浆料，是利用不同的颜料，通过对颜料表面处理、表面包裹等技术，经过严密的加工工艺研制而成。色浆在自然界里协同着装扮整个世界，小到穿着打扮、日用、玩具等，大到桥梁、房屋建筑等，无不展示着五颜六色的色彩。

聚氨酯材料用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，使用得十分普遍，已成为不可缺少的材料之一。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品，如沙发和座 椅、靠背垫，床垫和枕头；聚氨酯硬泡主要用于绝热保温，冷藏冷冻设备及冷库，绝热 板材，墙体保温，管道保温，储罐的绝热，单组分材料填缝材料等；聚氨酯(浇筑型CPU， 注塑型TPU)弹性体应用的各种注塑制品中；微孔弹性体应用于鞋材、合成革等领域； 聚氨酯性涂料和聚氨酯胶粘剂也作为最常见原料的一种，应用领域十分广泛。

在现有技术中不会现有技术中，聚氨酯进行着色主要采用色粉或色膏。由于聚氨酯 反应原料活性高的特性，因此对原料的选择范围比较窄。水和很多溶剂由于和异氰酸酯的反应都无法使用。因此聚氨酯用色浆一般采用颜料粉直接添加的方式，或有些涂料厂 家自己简单的把颜料制成浆料，然后进行着色，直接使用色粉染色，由于有机颜料的比 表面积很高，很难直接分散于聚醚多元醇中，因此存在很难加入足够的色粉而产生颜色 重现性不好，着色不够均匀的缺陷；另外，由于缺少专业的技术和工艺，颜料颗粒比较 粗，着色力很差，经过着色后的聚氨酯材料耐光性、耐候性差，容易出现褪色、粉化的 现象。色膏产品，主要是将有机颜料分散于液体石蜡或一些聚氨酯多元醇中，其在聚醚 多元醇中的分散性会比色粉优秀很多。以上两种产品在使用时必须加入到聚醚多元醇中 预分散才能使用，而对于颜色较多的产品需要换色时，会造成很大的不便。因此我们需 要寻找不影响聚氨酯材料物性和反应性，同时兼具良好润湿性和着色力的色浆原料。

与此同时，近年来对环保以及可持续发展的要求越来越高，作为非枯竭性资源的产 业资源，除了化石资源之外的生物来源资源(生物质)备受关注。尤其是，植物通过以太阳 光作为能量的光合作用而吸收大气中的CO₂并生长，因此可认为：将动植物来源原料制品化而得的制品(生物质塑料、合成纤维、印刷油墨等)通过植物在生长过程中的光合作用而吸收的CO₂量与通过植物的焚烧而排放的CO₂量相互抵消，不对大气中的CO₂的增减 造成影响(碳中和)，期待对其进行开发。在使用了植物来源原料的制品之中，从安全、有 助于形成循环型社会、有效防止全球变暖的背景出发，期望开发并利用后述生物质标记 认证商品。二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇是一种环氧丙烷-二氧化碳(PO-CO₂)共聚 物，这是一种将空气中的温室气体二氧化碳转化为产品的技术，对减少碳排放有极大的 好处。由于此类聚合物的纯度和最终强度的一些劣势，产品使用场景有限。

二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇的通式如下：

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种CO₂和生物基多元醇为基础的聚氨 酯色浆及其制备方法，本发明提供的色浆中的分散剂和表面活性剂也为全生物基材料，用量低、流动性好、VOC含量低，同时兼具降低碳排放和生物基环保理念，经着色后的 材料颜色彩色鲜艳、黑色黑度好。