[发明专利]一种耐候性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐候性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料及其制备方法，按重量份数计包括丙烯酸改性聚氨酯乳液160～580份、聚乙烯醇80～100份、聚碳酸酯二元醇80～100份、四代脂肪族聚酯树枝状分子300～800份、N,N’2羟基二咪唑80～300份、无水甲醇4～5份、乳化硅油3～12份、聚醚改性有机硅0.3～1.2份，催化剂3～15份和中和剂3～15份；其中，所述丙烯酸改性聚氨酯乳液采用将丙烯酸乳液加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀的方法制得，本发明的优点在于在通过加入聚乙烯醇、聚碳酸酯二元醇和四代脂肪族聚酯树枝状分子，为传统的丙烯酸改性聚氨酯引入了直链接枝和树枝状接枝，获得了复合接枝状态的丙烯酸改性聚氨酯的接枝共聚物，极大地提升了微观交联度，提高了耐候性。

技术领域

本发明涉及改性聚氨酯涂料领域，具体地说，是一种耐候性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料及其制备方法。

背景技术

为防止暴露在大气环境下的材料或半产品受到污染、腐蚀和损伤，并延长使用寿命，通常会在它们的表面涂抹具有良好防护性和可剥性的涂料以对其进行有效的且临时的封存保护。如此，既可隔离外界的空气、盐雾、微生物的入侵，达到防腐效果；又可通过吸附污染物以达到清洁去污的效果。较溶剂型防护涂料而言，水性防护涂料更具安全性及环保性，因而被广泛应用于产品的包装装潢领域中。

水性涂料因其环保、对人体伤害小等优点而被广泛使用，以丙烯酸为主要成分的水性漆，具有良好的附着力好，且价格便宜，具有较大市场；但其耐磨性和硬度较低，阻碍其广泛应用。

为解决这一问题，市场上又出现了一种采用丙烯酸改性聚氨酯的水性涂料，由于聚氨酯树脂所成薄膜柔软平滑，光泽宜人，并具有耐摩擦、耐曲折、耐老化、耐热、耐寒及抗溶剂等优良性能，而丙烯酸树脂涂料成膜的耐水能力、卫生性能优秀，而且价格相对较低，因此将丙烯酸树脂与聚氨酯树脂进行结合，是涂料树脂组分的发展方向，可以综合丙烯酸水性漆的高附着力和聚氨酯涂料密封性强的优点，其结构强度也有所提升，但作为外环境中的保护涂层其耐候性能和抗磨损强度依然存在一定的问题。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐候性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料及其制备方法。

技术方案：本发明所述一种耐候性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料，按重量份数计包括丙烯酸改性聚氨酯乳液160～580份、聚乙烯醇80～100份、聚碳酸酯二元醇80～100份、四代脂肪族聚酯树枝状分子300～800份、N,N’2羟基二咪唑80～300份、无水甲醇4～5份、乳化硅油3～12份、聚醚改性有机硅0.3～1.2份，催化剂3～15份和中和剂3～15份；

其中，所述丙烯酸改性聚氨酯乳液采用将丙烯酸乳液加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀的方法制得。

作为优选的，所述催化剂包括二丁基二月桂酸烯。

作为优选的，所述中和剂包括低级胺和低级醇胺。

一种耐候性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、在反应容器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，制得聚氨酯预聚体；

S2、准备丙烯酸乳液、质量浓度为12％的聚乙烯醇水溶液和质量浓度为14％的聚碳酸酯二元醇水溶液；

S3、将丙烯酸乳液加入到聚氨酯预聚体中并同时加入二丁基二月桂酸烯作为催化剂，同时加入乳化硅油和聚醚改性有机硅，搅拌均匀，随后加入质量浓度为12％的聚乙烯醇水溶液和质量浓度为14％的聚碳酸酯二元醇水溶液，快速搅拌使丙烯酸改性聚氨酯乳液、聚乙烯醇水溶液和聚碳酸酯二元醇水溶液构建的混合物体系均匀分散，并加入中和剂和无水甲醇，升温至70℃保温反应；