一種抗鹽水船用聚氨酯涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種抗鹽水船用聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]水性聚氨酯乳液具有軟硬度可調節(jié)、優(yōu)異的附著力和柔韌性等優(yōu)點，廣泛地應用于涂料、粘合劑及油墨領域，目前較為成熟的陰離子水性聚氨酯的合成方式主要是通過在聚氨酯分子鏈段上引入親水基團而內乳化，成膜后具有一定吸濕性，成膜機械性能、耐水性、耐溶劑性較差。通?？刹捎媒宦?lián)改性和復合改性來提高膠膜的耐水性及機械性能；
為了改善聚氨酯的力學性能、耐水性等性能，同時降低生產成本，本發(fā)明以蓖麻油部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)石化產品多元醇，制備一種新型乳液，使其膠膜性能得到了進一步改善，是一種利用可再生資源來制備環(huán)保型高性能乳液涂料的有效方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明目的就是提供了一種抗鹽水船用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:
一種抗鹽水船用聚氨酯涂料，其特征在于該涂料是由質量比為1.7-2:1的A組份和B組份組成，所述的A組份是由下述重量份的原料組成的:
8-羥基喹啉0.7-1、烷基糖苷0.5-1、乙基纖維素2-3、異佛爾酮二異氰酸酯60-71、聚碳酸酯二醇90-100、聚倍半硅氧烷1.6-3、I，4- 丁二醇1.3_2、偶氮二異丁腈0.4-0.9、辛酸亞錫0.1-0.17、氟硼酸0.1-0.13、蓖麻油10-16、烯基丁二酸酯3_4、烯丙基聚乙二醇2_3、甲酰胺 0.1-0.2、sp-80 0.5-1 ；
所述的B組份是由下述重量份的原料組成的:
二甲硫基甲苯二胺2-5、三聚硫氰酸0.2-0.3、蓖麻酸鈣0.3-0.5、二甘醇二苯甲酸酯3-5、鈦白粉4-5。
[0005]2、一種如權利要求1所述的抗鹽水船用聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
其中A組份的制備方法包括以下步驟:
(1)將上述烯基丁二酸酯、烯丙基聚乙二醇混合，80-90°C下保溫攪拌6-10分鐘，加入甲酰胺，攪拌至常溫，得醇酯料；
(2)將聚碳酸酯二醇加熱至110-120°C，減壓除水l_2h；
(3)將蓖麻油加入到5-10倍重量的異丙醇中，攪拌條件下加入氟硼酸，在60-65°C下保溫攪拌1-2小時，加入氨水，調節(jié)溶液PH為8-9，得蓖麻油醇；
(4)將sp-80加入到20-30倍去離子水中，加入上述醇酯料、乙基纖維素，送入乳化機中，乳化分散30-40分鐘，加入蓖麻油醇，繼續(xù)乳化分散3-5分鐘，得乳化蓖麻油纖維醇；
(5)將上述乳化蓖麻油纖維醇加入到脫水后的聚碳酸酯二醇中，加入辛酸亞錫，攪拌條件下加入異佛爾酮二異氰酸酯，通入氮氣，加入1，4_ 丁二醇，在85-90°C下反應1-2小時，得聚氨酯預聚體；
(7)將上述偶氮二異丁腈加入到20-30倍的丙酮中，攪拌均勻，為引發(fā)劑溶液；
(8)將上述聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷混合，80-85?下滴加上述引發(fā)劑溶液，超聲分散20-30分鐘，加入剩余各原料，脫水，冷卻出料，旋蒸脫去丙酮，即得；
所述的B組份的制備方法包括以下步驟:
將三聚硫氰酸、二甘醇二苯甲酸酯混合，在80-90°C下保溫攪拌12-20分鐘，加入蓖麻酸鈣，攪拌至常溫，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得。
[0006]使用方法:
首先將基層表面的塵土、雜物清理干凈，基層必須平整、結實以及干燥，將本發(fā)明的A、B組份按照重量份比例混合，攪拌均勻，利用噴槍噴涂到基層表面。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明首先采用蓖麻油交聯(lián)預聚體:
蓖麻油中的多官能團結構可以賦予聚合物一定的交聯(lián)，提高聚合物的交聯(lián)程度，使得分子鏈間的相互作用力增大，分子鏈運動受阻，水分子難以進入分子鏈間使聚合物溶脹，故膠膜吸水率下降；
同時蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯，其分子中長鏈非極性脂肪酸鏈使膠膜具有良好的疏水性，也進一步降低了吸水性；
同時蓖麻油中的酯基具有較高的內聚能，可以提高膠膜的拉伸強度；
而乙基纖維素具有較好的耐熱性、熱塑性，與聚氨酯具有很好的相容性，可以提高預聚體的綜合性能；
然后將聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷共混改性:
由于聚倍半硅氧烷是含有Si — O — Si骨架結構的納米粒子，可以構阻止聚合物內部的有機物在進一步氧化和分解過程中易揮發(fā)物的釋放，具備很好的熱穩(wěn)定性同時易于官能化，能很好地引入到有機基體中改善聚合物性能，在受氧化的條件下還會生成Si02包覆在表面，可使材料隔氧、隔熱、致使阻燃效果增加。
[0008]本發(fā)明的涂料，具有良好的遮蓋力、附著力、粘度和較好地細度，耐污染、耐凍融、耐洗刷、耐老化性好。
【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1:
一種抗鹽水船用聚氨酯涂料，其特征在于該涂料是由質量比為2:1的A組份和B組份組成，所述的A組份是由下述重量份的原料組成的:
8-羥基喹啉0.7、烷基糖苷0.5-1、乙基纖維素3、異佛爾酮二異氰酸酯71、聚碳酸酯二醇100、聚倍半硅氧烷1.6、1，4_ 丁二醇1.3、偶氮二異丁腈0.9、辛酸亞錫0.17、氟硼酸0.13、蓖麻油16、烯基丁二酸酯4、烯丙基聚乙二醇2、甲酰胺0.2、sp-80 0.5 ；
所述的B組份是由下述重量份的原料組成的:
二甲硫基甲苯二胺2-5、三聚硫氰酸0.2-0.3、蓖麻酸鈣0.5、二甘醇二苯甲酸酯3-5、鈦白粉4-5。
[0010]一種抗鹽水船用聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟:
其中A組份的制備方法包括以下步驟:
(1)將上述烯基丁二酸酯、烯丙基聚乙二醇混合，80°C下保溫攪拌10分鐘，加入甲酰胺，攪拌至常溫，得醇酯料；
(2)將聚碳酸酯二醇加熱至120°C，減壓除水2h；
(3)將蓖麻油加入到10倍重量的異丙醇中，攪拌條件下加入氟硼酸，在65°C下保溫攪拌I小時，加入氨水，調節(jié)溶液PH為9，得蓖麻油醇；
(4)將sp-80加入到30倍去離子水中，加入上述醇酯料、乙基纖維素，送入乳化機中，乳化分散40分鐘，加入蓖麻油醇，繼續(xù)乳化分散3分鐘，得乳化蓖麻油纖維醇；
(5)將上述乳化蓖麻油纖維醇加入到脫水后的聚碳酸酯二醇中，加入辛酸亞錫，攪拌條件下加入異佛爾酮二異氰酸酯，通入氮氣，加入1，4_ 丁二醇，在90°C下反應I小時，得聚氨酯預聚體；
(7)將上述偶氮二異丁腈加入到20-30倍的丙酮中，攪拌均勻，為引發(fā)劑溶液；
(8)將上述聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷混合，85°C下滴加上述引發(fā)劑溶液，超聲分散30分鐘，加入剩余各原料，脫水，冷卻出料，旋蒸脫去丙酮，即得；
所述的B組份的制備方法包括以下步驟:
將三聚硫氰酸、二甘醇二苯甲酸酯混合，在80°C下保溫攪拌20分鐘，加入蓖麻酸鈣，攪拌至常溫，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得。
[0011]性能測試:
拉伸強度6.3MPa ；
撕裂強度23N/mm ；
斷裂伸長率:550% ；
不透水性:0.3MPa、30min:不透水。
【主權項】
1.一種抗鹽水船用聚氨酯涂料，其特征在于該涂料是由質量比為1.7-2:1的A組份和B組份組成，所述的A組份是由下述重量份的原料組成的: 8-羥基喹啉0.7-1、烷基糖苷0.5-1、乙基纖維素2-3、異佛爾酮二異氰酸酯60-71、聚碳酸酯二醇90-100、聚倍半硅氧烷1.6-3、I，4- 丁二醇1.3_2、偶氮二異丁腈0.4-0.9、辛酸亞錫0.1-0.17、氟硼酸0.1-0.13、蓖麻油10-16、烯基丁二酸酯3_4、烯丙基聚乙二醇2_3、甲酰胺 0.1-0.2、sp-80 0.5-1 ； 所述的B組份是由下述重量份的原料組成的: 二甲硫基甲苯二胺2-5、三聚硫氰酸0.2-0.3、蓖麻酸鈣0.3-0.5、二甘醇二苯甲酸酯3-5、鈦白粉4-5。2.一種如權利要求1所述的抗鹽水船用聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 其中A組份的制備方法包括以下步驟: (1)將上述烯基丁二酸酯、烯丙基聚乙二醇混合，80-90°C下保溫攪拌6-10分鐘，加入甲酰胺，攪拌至常溫，得醇酯料； (2)將聚碳酸酯二醇加熱至110-120°C，減壓除水l_2h； (3)將蓖麻油加入到5-10倍重量的異丙醇中，攪拌條件下加入氟硼酸，在60-65°C下保溫攪拌1-2小時，加入氨水，調節(jié)溶液PH為8-9，得蓖麻油醇； (4)將sp-80加入到20-30倍去離子水中，加入上述醇酯料、乙基纖維素，送入乳化機中，乳化分散30-40分鐘，加入蓖麻油醇，繼續(xù)乳化分散3-5分鐘，得乳化蓖麻油纖維醇； (5)將上述乳化蓖麻油纖維醇加入到脫水后的聚碳酸酯二醇中，加入辛酸亞錫，攪拌條件下加入異佛爾酮二異氰酸酯，通入氮氣，加入1，4_ 丁二醇，在85-90°C下反應1-2小時，得聚氨酯預聚體； (7)將上述偶氮二異丁腈加入到20-30倍的丙酮中，攪拌均勻，為引發(fā)劑溶液； (8)將上述聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷混合，80-85?下滴加上述引發(fā)劑溶液，超聲分散20-30分鐘，加入剩余各原料，脫水，冷卻出料，旋蒸脫去丙酮，即得； 所述的B組份的制備方法包括以下步驟: 將三聚硫氰酸、二甘醇二苯甲酸酯混合，在80-90°C下保溫攪拌12-20分鐘，加入蓖麻酸鈣，攪拌至常溫，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗鹽水船用聚氨酯涂料，首先采用蓖麻油交聯(lián)預聚體：蓖麻油中的多官能團結構可以賦予聚合物一定的交聯(lián)，提高聚合物的交聯(lián)程度，使得分子鏈間的相互作用力增大，分子鏈運動受阻，水分子難以進入分子鏈間使聚合物溶脹，故膠膜吸水率下降；同時蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯，其分子中長鏈非極性脂肪酸鏈使膠膜具有良好的疏水性，也進一步降低了吸水性；同時蓖麻油中的酯基具有較高的內聚能，可以提高膠膜的拉伸強度；而乙基纖維素具有較好的耐熱性、熱塑性，與聚氨酯具有很好的相容性，可以提高預聚體的綜合性能；然后將聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷共混改性。
【IPC分類】C08G18/44, C08G18/36, C08G18/12, C09D5/16, C08G18/66, C09D175/04, C09D7/12
【公開號】CN104910780
【申請?zhí)枴緾N201510332699
【發(fā)明人】徐 明
【申請人】合肥吉科新材料有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月16日