一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料，它是由下述重量份的原料組成的：烷醇酰胺0.1?0.2、四氯化鈦10?14、六水三氯化鐵0.3?0.7、28?30%的過氧化氫溶液30?40、聚ε?己內(nèi)酯二醇600?700、異佛爾酮二異氰酸酯470?500、丙酮20?30、二羥甲基丙酸13?20、二甘醇4?6、辛酸亞錫0.1?0.16、三乙胺5?7、四[β?（3，5?二叔丁基?4?羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.5?一縮二丙二醇0.2?0.4、羥基乙酸0.1?0.2、鉬酸銨1.3?2、sp800.8?1、氟化鈣1?2、烯基琥珀酸酐0.7?1.4。本發(fā)明的涂膜具有很好的紫外光吸收能力、自清潔性能及拉伸強度。
【專利說明】
一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及水性聚氨酯涂料技術領域，尤其涉及一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]水性聚氨酯以水作為分散介質(zhì)，與傳統(tǒng)溶劑型聚氨酯相比，具有環(huán)保、不易燃燒、無毒等優(yōu)點，廣泛應用于涂料、粘合劑、皮革涂飾劑、紡織工業(yè)等領域。但是，水性聚氨酯膜的抗紫外老化能力弱，且易被污染，影響了其使用效果。研究表明，通過無機納米粒子改性的納米復合材料不僅具有聚合物諸如延展性、彈性等性質(zhì)，而且也能表現(xiàn)出所添加無機材料的性質(zhì)。納米二氧化鈦(Ti02)是一種重要的無機半導體材料，具有良好的光催化性、高穩(wěn)定性、無毒及強紫外線吸收等優(yōu)異性能。因此，通過納米Ti02改性，可以賦予水性聚氨酯復合膜抗菌性、自潔性和紫外吸收能力等，是提高水性聚氨酯膜性能的一種有效途徑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
烷醇酰胺0.1-0.2、四氯化鈦10-14、六水三氯化鐵0.3-0.7、28-30%的過氧化氫溶液30-40、聚ε-己內(nèi)酯二醇600-700、異佛爾酮二異氰酸酯470-500、丙酮20-30、二羥甲基丙酸13-20、二甘醇4-6、辛酸亞錫0.1-0.16、三乙胺5-7、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5-—縮二丙二醇0.2-0.4、羥基乙酸0.1-0.2、鉬酸銨I.3-2、sp800.8-1、氟化鈣1-2、烯基琥珀酸酐0.7-1.4。
[0005]—種所述的抗紫外線的水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述sp80加入到其重量17-20倍的、70-75%的乙醇溶液中，加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，攪拌均勻，為抗紫外線乳液；
(2)將上述一縮二丙二醇、聚乙烯苯磺酸混合，攪拌均勻，加入上述異佛爾酮二異氰酸酯重量的3-4%，升高溫度為60-70°C，保溫反應20-30分鐘，與上述抗紫外線乳液混合，攪拌均勻，滴加濃度為96-98%的硫酸，調(diào)節(jié)pH為1-2，在上述溫度下保溫40-50分鐘，脫水，得改性單體；
(3)將上述烯基琥珀酸酐加入到其重量17-20倍的去離子水中，升高溫度為80-90°C，加入烷醇酰胺，保溫攪拌3-6分鐘，得水分散液；
(4)將上述四氯化鈦加入到其重量80-100倍的去離子水中，在3-5°C下攪拌混合20-30分鐘，加入六水三氯化鐵，攪拌條件下滴加濃度為5-6%的氨水溶液，調(diào)節(jié)pH為8-8.6，靜置30-40分鐘，與上述水分散液混合，攪拌均勻，抽濾，將濾餅水洗3-4次，常溫干燥，得摻雜沉淀； (5)將上述摻雜沉淀加入到其重量100-120倍的去離子水中，超聲分散3-5分鐘，加入上述28-30%的過氧化氫溶液，磁力攪拌30-40分鐘，送入到沸水浴中，恒溫加熱3-5小時，得摻雜鈦溶膠；
(6)將上述聚ε-己內(nèi)酯二醇在10-1lOcC下真空脫水10-15分鐘，冷卻至30-40°C，通入氮氣，加入剩余的異佛爾酮二異氰酸酯，升高溫度為80-90°C，恒溫攪拌1.6-2小時，加入上述丙酮重量的20-30%，降低溫度為30-40°C，依次加入上述摻雜鈦溶膠、改性單體、二羥甲基丙酸，升高溫度為76-80 0C，保溫反應40-50分鐘，降低溫度為40-50 °C，依次加入剩余的丙酮、二甘醇、辛酸亞錫，緩慢升高溫度為70-75°C，保溫反應5-6小時，冷卻至常溫，倒入乳化桶中，加入剩余各原料，攪拌均勻，加入體系重量30-40%的去離子水，1200-1700轉(zhuǎn)/分攪拌16-20分鐘，得抗紫外線的水性聚氨酯涂料。
[0006]所述的一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法，本發(fā)明涂料的使用方法為:
將需要涂覆的基材加入到本發(fā)明的鈦摻雜水洗聚氨酯涂料中，浸潤10-20分鐘，取出后置于常溫下通風4-5天，再在46-50 0C下干燥6-10小時，即可。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明的涂膜具有很好的拉伸強度:
高力學穩(wěn)定性的粒子成為固定位點，限制了基體分子鏈的運動，從而提高拉伸強度，納米粒子在基體中分散均勻，材料受到外力拉伸時形成受力中心，能夠引發(fā)更多的銀紋，消耗大量的能量，起到了補強的作用，因此將納米二氧化鈦加入到有機聚合物中可以提高有機基底的力學性能，提高涂膜的拉伸強度；
本發(fā)明的涂膜具有很好的紫外光吸收能力及自清潔性能:
Fe3+摻雜納米二氧化鈦溶膠在可見光下具有最強的光催化性能，能夠明顯提高涂膜的抗紫外光性能；同時可以利用其光催化降解能力將表面附著的污染物降解去除，因此也具有很好的自清潔性能。
[0008]本發(fā)明的涂料還加入了四[β(3，5二叔丁基羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，更進一步的提高了紫外光吸收能力。
【具體實施方式】
[0009]—種抗紫外線的水性聚氨酯涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
烷醇酰胺0.1、四氯化鈦10、六水三氯化鐵0.3、28%的過氧化氫溶液30、聚ε己內(nèi)酯二醇600、異佛爾酮二異氰酸酯470、丙酮20、二羥甲基丙酸13、二甘醇4、辛酸亞錫0.1、三乙胺5、四[β(3，5二叔丁基羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5—縮二丙二醇0.2、羥基乙酸0.1、鉬酸銨1.3、sp800.8、氟化鈣1、烯基琥珀酸酐0.7。
[0010]—種所述的抗紫外線的水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述sp80加入到其重量17倍的、70%的乙醇溶液中，加入四[β(3，5二叔丁基羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，攪拌均勻，為抗紫外線乳液；
(2)將上述一縮二丙二醇、聚乙烯苯磺酸混合，攪拌均勻，加入上述異佛爾酮二異氰酸酯重量的3%，升高溫度為60°C，保溫反應20分鐘，與上述抗紫外線乳液混合，攪拌均勻，滴加濃度為96%的硫酸，調(diào)節(jié)pH為I，在上述溫度下保溫40分鐘，脫水，得改性單體；
(3)將上述烯基琥珀酸酐加入到其重量17倍的去離子水中，升高溫度為80°C，加入烷醇酰胺，保溫攪拌3分鐘，得水分散液；
(4)將上述四氯化鈦加入到其重量80倍的去離子水中，在3°C下攪拌混合20分鐘，加入六水三氯化鐵，攪拌條件下滴加濃度為5%的氨水溶液，調(diào)節(jié)pH為8，靜置30分鐘，與上述水分散液混合，攪拌均勻，抽濾，將濾餅水洗3次，常溫干燥，得摻雜沉淀；
(5)將上述摻雜沉淀加入到其重量100倍的去離子水中，超聲分散3分鐘，加入上述28%的過氧化氫溶液，磁力攪拌30分鐘，送入到沸水浴中，恒溫加熱3小時，得摻雜鈦溶膠；
(6)將上述聚ε己內(nèi)酯二醇在100°C下真空脫水10分鐘，冷卻至30°C，通入氮氣，加入剩余的異佛爾酮二異氰酸酯，升高溫度為80°C，恒溫攪拌1.6小時，加入上述丙酮重量的20%，降低溫度為30°C，依次加入上述摻雜鈦溶膠、改性單體、二羥甲基丙酸，升高溫度為76°C，保溫反應40分鐘，降低溫度為40 °C，依次加入剩余的丙酮、二甘醇、辛酸亞錫，緩慢升高溫度為70°C，保溫反應5小時，冷卻至常溫，倒入乳化桶中，加入剩余各原料，攪拌均勻，加入體系重量30%的去離子水，1200轉(zhuǎn)/分攪拌16分鐘，得抗紫外線的水性聚氨酯涂料。
[0011]—種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法，本發(fā)明涂料的使用方法為:
將需要涂覆的基材加入到本發(fā)明的鈦摻雜水洗聚氨酯涂料中，浸潤10分鐘，取出后置于常溫下通風4天，再在46 0C下干燥6小時，即可。
[0012]性能測試:
吸水率0.0146%，吸水前粘結力為12.70 MPa，在吸水浸泡實驗浸泡3200 h后保持10.38MPa的高粘結力。
【主權項】
1.一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 烷醇酰胺0.1-0.2、四氯化鈦10-14、六水三氯化鐵0.3-0.7、28-30%的過氧化氫溶液30-40、聚ε-己內(nèi)酯二醇600-700、異佛爾酮二異氰酸酯470-500、丙酮20-30、二羥甲基丙酸13-20、二甘醇4-6、辛酸亞錫0.1-0.16、三乙胺5-7、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5-1、一縮二丙二醇0.2-0.4、羥基乙酸0.1-0.2、鉬酸銨I.3-2、sp800.8-1、氟化鈣1-2、烯基琥珀酸酐0.7-1.4。2.—種如權利要求1所述的抗紫外線的水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將上述sp80加入到其重量17-20倍的、70-75%的乙醇溶液中，加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，攪拌均勻，為抗紫外線乳液； (2)將上述一縮二丙二醇、聚乙烯苯磺酸混合，攪拌均勻，加入上述異佛爾酮二異氰酸酯重量的3-4%，升高溫度為60-70°C，保溫反應20-30分鐘，與上述抗紫外線乳液混合，攪拌均勻，滴加濃度為96-98%的硫酸，調(diào)節(jié)pH為1-2，在上述溫度下保溫40-50分鐘，脫水，得改性單體； (3)將上述烯基琥珀酸酐加入到其重量17-20倍的去離子水中，升高溫度為80-90°C，加入烷醇酰胺，保溫攪拌3-6分鐘，得水分散液； (4)將上述四氯化鈦加入到其重量80-100倍的去離子水中，在3-5°C下攪拌混合20-30分鐘，加入六水三氯化鐵，攪拌條件下滴加濃度為5-6%的氨水溶液，調(diào)節(jié)pH為8-8.6，靜置30-40分鐘，與上述水分散液混合，攪拌均勻，抽濾，將濾餅水洗3-4次，常溫干燥，得摻雜沉淀； (5)將上述摻雜沉淀加入到其重量100-120倍的去離子水中，超聲分散3-5分鐘，加入上述28-30%的過氧化氫溶液，磁力攪拌30-40分鐘，送入到沸水浴中，恒溫加熱3-5小時，得摻雜鈦溶膠； (6)將上述聚ε-己內(nèi)酯二醇在100-110°C下真空脫水10-15分鐘，冷卻至30-40°C，通入氮氣，加入剩余的異佛爾酮二異氰酸酯，升高溫度為80-90°C，恒溫攪拌1.6-2小時，加入上述丙酮重量的20-30%，降低溫度為30-40°C，依次加入上述摻雜鈦溶膠、改性單體、二羥甲基丙酸，升高溫度為76-80 0C，保溫反應40-50分鐘，降低溫度為40-50 °C，依次加入剩余的丙酮、二甘醇、辛酸亞錫，緩慢升高溫度為70-75°C，保溫反應5-6小時，冷卻至常溫，倒入乳化桶中，加入剩余各原料，攪拌均勻，加入體系重量30-40%的去離子水，1200-1700轉(zhuǎn)/分攪拌16-20分鐘，得抗紫外線的水性聚氨酯涂料。3.根據(jù)權利要求1、2所述的一種抗紫外線的水性聚氨酯涂料及其制備方法，本發(fā)明涂料的使用方法為: 將需要涂覆的基材加入到本發(fā)明的鈦摻雜水洗聚氨酯涂料中，浸潤10-20分鐘，取出后置于常溫下通風4-5天，再在46-50 0C下干燥6-10小時，即可。
【文檔編號】C09D5/16GK105860817SQ201610279948
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】李強
【申請人】李強