[发明专利]一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料及其制备方法，按重量份数计，由以下组分组成：聚硅氧烷接枝的蓖麻油多元醇2‑4份、蓖麻油多元醇2‑4份、聚六亚甲基二异氰酸酯2‑4份、丁酮30‑50份和碳酸二甲酯40‑60份。本发明采用的单羟基封端的聚硅氧烷没有生物毒性，来源广泛且成本低廉；该反应是放热反应，所以草酰氯缓慢滴加进反应器可使反应更加充分；单羟基封端的聚硅氧烷与草酰氯可以在常温下发生反应，反应过程中没有消耗其他能源，对环境友好；碳酸二甲酯是PDMS链锻的不良溶剂，是多元醇的良溶剂，所以聚硅氧烷接枝的蓖麻油多元醇中的PDMS链锻会形成纳米胶束颗粒，使得该种聚氨酯涂层拥有防沾污，自清洁的功能。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯高分子材料技术领域，尤其涉及一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

防沾污涂料是一类经过低表面能物质改性后的功能性材料，改性的涂料在固化后同时具有低表面能和平滑表面，因此水性和油性液体可以在其表面轻易的滑落而不留下痕迹。因此，该类涂层在自清洁、防涂鸦、防指纹等领域拥有广阔的应用前景。

目前防沾污涂料的制备方法主要是使用含长链氟物质对基底涂料进行改性。然而含长链氟的物质具有生物毒性，易在生物体内积聚会对环境生态造成不可逆的危害。此外，目前的防沾污涂料基本都是用不可再生原材料制备而成，不利于可持续发展的必要性。因此，如何用环境友好的低表面能物质，如何用可再生原料代替不可再生原料成为当今的研究重点。

鉴于此，本发明人对上述两个重点问题进行深入研究，提出一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料及其制备方法。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料，按重量份数计，由以下组分组成：聚硅氧烷接枝的蓖麻油多元醇（PDMS-g-CO）2-4份、蓖麻油多元醇（CO）2-4份、聚六亚甲基二异氰酸酯（HDIT）2-4份、丁酮30-50份和碳酸二甲酯40-60份。

本发明还提供一种透明的自修复防沾污聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：按重量份数计，单羟基封端的聚硅氧烷（PDMS-OH）与草酰氯的体积比为0.5-2的比例将1-2份的草酰氯缓慢滴加到1-2份的单羟基封端的聚硅氧烷（PDMS-OH）中，搅拌反应，在真空条件下干燥去除多余的草酰氯后溶解于机溶剂中，得到溶液A；

步骤S2：按重量份数计，将1-2份蓖麻油多元醇（CO）溶解于有机溶剂中，并搅拌均匀，抽真空通惰性气体三次以上，得到溶液B；

步骤S3：将溶液A缓慢滴加至溶液B，旋蒸去除有机溶剂后溶解于丙酮中，利用正己烷沉淀数次，并置于真空干燥箱内干燥得到聚硅氧烷接枝的蓖麻油多元醇（PDMS-g-CO）；

步骤S4：按重量份数计，将聚硅氧烷接枝的蓖麻油多元醇（PDMS-g-CO）0-4份、蓖麻油多元醇（CO）0-4份、聚六亚甲基二异氰酸酯（HDIT）2-4份、丁酮30-50份和碳酸二甲酯40-60份混合均匀并涂覆于基底上热固成膜得到自修复防沾污聚氨酯涂料。

进一步地，所述步骤S1中搅拌的时间为6-18h，真空条件的温度为70-90℃。

进一步地，所述步骤S2中搅拌时的温度保持在45-75℃。

进一步地，所述步骤S3中所述旋蒸时的温度为70-90℃，所述真空干燥箱的温度为70-90℃，时间为0.5-4h。

进一步地，所述步骤S4中热固成膜的温度为45-75℃。

进一步地，所述有机溶剂为以下任意一种或两种以上的混合物：乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或四氢呋喃（THF）。