[发明专利]一种硅氧烷基化水性聚氨酯阻燃涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种硅氧烷基化水性聚氨酯阻燃涂层的制备方法，属于阻燃涂层制备技术领域。本发明以聚己二酸乙二醇酯二元醇、二羟甲基丙酸、1，4‑丁二醇为原料制得水性聚氨酯乳液，再加入N‑甲基吡咯烷酮和异佛尔酮二异氰酸酯助剂，制得改性水性聚氨酯乳液，并和硅烷偶联剂加入催化剂进行反应，得硅氧烷基化水性聚氨酯，加入锌醇盐混合分散，通入水蒸气得硅氧烷基化水性聚氨酯含纳米氧化锌的复合物，涂覆于金属基材表面，烘干固化，从而得到硅氧烷基化水性聚氨酯阻燃涂层。该方法操作简便，反应温和，制得的硅氧烷基化水性聚氨酯阻燃涂层具有优异耐高温，疏水性，阻燃性能以及高抗冲强度，具有广泛的应用前景。

主权项

一种硅氧烷基化水性聚氨酯阻燃涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别选取30～40份聚己二酸乙二醇酯二元醇、15～20份二羟甲基丙酸、20～30份1，4‑丁二醇、2～3份N‑甲基吡咯烷酮和3～5份异佛尔酮二异氰酸酯，先将聚己二酸乙二醇酯二元醇真空脱水处理20～30min，脱水后装有四口烧瓶中，并将烧瓶放入油浴锅中，升高温度至100～105℃后依次向烧瓶中加入二羟甲基丙酸和1，4‑丁二醇，保温搅拌反应1～2h，反应后降低温度至70～80℃，并加入N‑甲基吡咯烷酮和、异佛尔酮二异氰酸酯，继续搅拌反应2～3h；（2）上述反应结束后冷却至室温，加入反应物总质量3～5%三乙胺中和25～30min，中和后加入总质量5～10%去离子水高速剪切乳化20～30min，得改性水性聚氨酯乳液；（3）取上述改性水性聚氨酯乳液装入三口烧瓶中，并加入乳液质量5～8%硅烷偶联剂KH560和乳液质量0.5～0.8%N,N‑二甲基甲酰胺，放入冰水浴中，并向烧瓶中通入氮气，在0～5℃搅拌反应1～2h，反应后得硅氧烷基化水性聚氨酯；（4）将上述硅氧烷基化水性聚氨酯和锌醇盐按质量比20:1混合后放入分散机中在800～900r/min转速下分散15～20min，分散后装入烧瓶中，并向烧瓶中通入60～70℃的水蒸汽，通入量为5～10L/min，通入5～10min后停止通入水蒸气，得硅氧烷基化水性聚氨酯含纳米氧化锌的复合物；（5）取金属基材，先对基体表面进行打磨、抛光，抛光后的金属基材浸入在丙酮中进行超声清洗5～10min，再用去离子水清洗表面2～3次，用吹风机吹干表面，将上述复合物均匀涂覆在干燥的金属基材表面，涂覆厚度为0.8～1.2mm，放入40～60℃的烘箱中干燥8～10h，干燥后再在110～120℃下固化1～2h，即可得到硅氧烷基化水性聚氨酯阻燃涂层。