一種高分子水性聚氨酯涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高分子水性聚氨酯涂料，它是由下述重量份的原料組成的：魔芋葡甘聚糖0.1?0.3、抗壞血酸0.1?0.3、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、聚醚二元醇1?3、聚丙烯酸鈉1.4?2、全氟丁基磺酸鉀0.4?1、十八烷基異氰酸酯0.07?0.1、鈦白粉2?4、n?水楊酰苯胺0.2?0.6。本發(fā)明的涂料加入了聚丙烯酸鈉等高分子材料，有效的提高了納米分子在聚合物間的分散性，提高了成品涂膜的穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種高分子水性聚氨酯涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水性聚氨酯涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高分子水性聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[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(diǎn)，廣泛應(yīng)用于涂料、粘合劑、皮革涂飾劑、紡織工業(yè)等領(lǐng)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(jī)納米粒子改性的納米復(fù)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(jī)材料的性質(zhì)。納米二氧化鈦(Ti02)是一種重要的無機(jī)半導(dǎo)體材料，具有良好的光催化性、高穩(wěn)定性、無毒及強(qiáng)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(fù)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(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高分子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(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高分子水性聚氨酯涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
魔芋葡甘聚糖0.1-0.3、抗壞血酸0.1-0.3、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、聚醚二元醇1-3、聚丙烯酸鈉1.4-2、全氟丁基磺酸鉀0.4-1,十八烷基異氰酸酯0.07-0.1、鈦白粉2_4、η-水楊酰苯胺 0.2-0.6。
[0005]—種所述的高分子水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述聚丙烯酸鈉加入到其重量20-34倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述魔芋葡甘聚糖，升高溫度為70-80°C，保溫?cái)嚢?-11分鐘，冷卻至常溫，得高分子溶液；
(2)將上述四氯化鈦加入到其重量80-100倍的去離子水中，加入高分子溶液，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?8-20分鐘，降低溫度為3-5 °C，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，抽濾，將濾餅水洗3_4次，常溫干燥，得摻雜沉淀；
(3)將上述全氟丁基磺酸鉀加入到其重量28-30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入鈦白粉，磁力攪拌1-2分鐘，加入上述η-水楊酰苯胺，升高溫度為70-86 V，保溫?cái)嚢?0-40分鐘，得鈦白粉分散液；
(4)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(shí)，出料，與上述鈦白粉分散液，攪拌至常溫，得摻雜鈦溶膠； (5)取上述異佛爾酮二異氰酸酯重量的3-5%，加入到聚醚二元醇中，送入80-90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0-17分鐘，出料，與上述十八烷基異氰酸酯混合，攪拌至常溫，得改性單體；
(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?dú)?，加入剩余的異佛爾酮二異氰酸酯，升高溫度?0-90°C，恒溫?cái)嚢?.6-2小時(shí)，加入改性單體、上述丙酮重量的20-30%，降低溫度為30-40°C，加入上述摻雜鈦溶膠、二羥甲基丙酸，升高溫度為76-80°C，保溫反應(yīng)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(yīng)5-6小時(shí)，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?jǐn)嚢?6-20分鐘，得高分子水性聚氨酯涂料。
[0006]—種高分子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(fēng)4-5天，再在46-50 0C下干燥6-10小時(shí)，即可。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的涂膜具有很好的拉伸強(qiáng)度:
高力學(xué)穩(wěn)定性的粒子成為固定位點(diǎn)，限制了基體分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而提高拉伸強(qiáng)度，納米粒子在基體中分散均勻，材料受到外力拉伸時(shí)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(bǔ)強(qiáng)的作用，因此將納米二氧化鈦加入到有機(jī)聚合物中可以提高有機(jī)基底的力學(xué)性能，提高涂膜的拉伸強(qiáng)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(qiáng)的光催化性能，能夠明顯提高涂膜的抗紫外光性能；同時(shí)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)明的涂料加入了聚丙烯酸鈉等高分子材料，有效的提高了納米分子在聚合物間的分散性，提高了成品涂膜的穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種高分子水性聚氨酯涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
魔芋葡甘聚糖0.1、抗壞血酸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、聚醚二元醇1、聚丙烯酸鈉1.4、全氟丁基磺酸鉀0.4、十八烷基異氰酸酯
0.07、鈦白粉2、η水楊酰苯胺0.2。
[0010]—種所述的高分子水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述聚丙烯酸鈉加入到其重量20倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述魔芋葡甘聚糖，升高溫度為70°C，保溫?cái)嚢?分鐘，冷卻至常溫，得高分子溶液；
(2)將上述四氯化鈦加入到其重量80倍的去離子水中，加入高分子溶液，100轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?8分鐘，降低溫度為3°C，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，抽濾，將濾餅水洗3次，常溫干燥，得摻雜沉淀；
(3)將上述全氟丁基磺酸鉀加入到其重量28倍的去離子水中，攪拌均勻，加入鈦白粉，磁力攪拌I分鐘，加入上述η水楊酰苯胺，升高溫度為70°C，保溫?cái)嚢?0分鐘，得鈦白粉分散液；
(4)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(shí)，出料，與上述鈦白粉分散液，攪拌至常溫，得摻雜鈦溶膠；
(5)取上述異佛爾酮二異氰酸酯重量的3%，加入到聚醚二元醇中，送入80°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0分鐘，出料，與上述十八烷基異氰酸酯混合，攪拌至常溫，得改性單體；
(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?dú)猓尤胧Ｓ嗟漠惙馉柾惽杷狨?，升高溫度?0°C，恒溫?cái)嚢?.6小時(shí)，加入改性單體、上述丙酮重量的20%，降低溫度為30°C，加入上述摻雜鈦溶膠、二羥甲基丙酸，升高溫度為76°C，保溫反應(yīng)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700C，保溫反應(yīng)5小時(shí)，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?jǐn)嚢?6分鐘，得高分子水性聚氨酯涂料。
[0011]—種高分子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(fēng)4天，再在46 0C下干燥6小時(shí)，即可。
[0012]性能測試:
吸水率0.0143%，吸水前粘結(jié)力為12.70 MPa，在吸水浸泡實(shí)驗(yàn)浸泡3200 h后保持10.37MPa的高粘結(jié)力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高分子水性聚氨酯涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 魔芋葡甘聚糖0.1-0.3、抗壞血酸0.1-0.3、四氯化鈦I O-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、聚醚二元醇1-3、聚丙烯酸鈉1.4-2、全氟丁基磺酸鉀0.4-1,十八烷基異氰酸酯0.07-0.1、鈦白粉2_4、η-水楊酰苯胺 0.2-0.6。2.—種如權(quán)利要求1所述的高分子水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將上述聚丙烯酸鈉加入到其重量20-34倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述魔芋葡甘聚糖，升高溫度為70-80°C，保溫?cái)嚢?-11分鐘，冷卻至常溫，得高分子溶液； (2)將上述四氯化鈦加入到其重量80-100倍的去離子水中，加入高分子溶液，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?8-20分鐘，降低溫度為3-5 °C，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，抽濾，將濾餅水洗3_4次，常溫干燥，得摻雜沉淀； (3)將上述全氟丁基磺酸鉀加入到其重量28-30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入鈦白粉，磁力攪拌1-2分鐘，加入上述η-水楊酰苯胺，升高溫度為70-86 V，保溫?cái)嚢?0-40分鐘，得鈦白粉分散液； (4)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(shí)，出料，與上述鈦白粉分散液，攪拌至常溫，得摻雜鈦溶膠； (5)取上述異佛爾酮二異氰酸酯重量的3-5%，加入到聚醚二元醇中，送入80-90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0-17分鐘，出料，與上述十八烷基異氰酸酯混合，攪拌至常溫，得改性單體； (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?dú)猓尤胧Ｓ嗟漠惙馉柾惽杷狨?，升高溫度?0-90°C，恒溫?cái)嚢?.6-2小時(shí)，加入改性單體、上述丙酮重量的20-30%，降低溫度為30-40°C，加入上述摻雜鈦溶膠、二羥甲基丙酸，升高溫度為76-80°C，保溫反應(yīng)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(yīng)5-6小時(shí)，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?jǐn)嚢?6-20分鐘，得高分子水性聚氨酯涂料。3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種高分子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(fēng)4-5天，再在46-50 0C下干燥6-10小時(shí)，即可。
【文檔編號(hào)】C09D175/06GK105925165SQ201610279954
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】李強(qiáng)
【申請人】李強(qiáng)