[發明專利]一種耐光與阻燃性水性聚氨酯涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201410263358.3
• 申請日: 2014-06-15
• 公開（公告）號: CN104004449A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 段寶榮;高曉琳
• 申請（專利權）人: 段寶榮
• 主分類號: C09D175/08
• 分類號: C09D175/08;C09D7/12;C09D5/18;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/24
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技術領域

?本發明涉及涂料的制備方法，特別涉及一種耐光與阻燃性水性聚氨酯涂料的制備方法。

背景技術

聚氨酯主要應用于皮革涂飾、紡織印染、造紙業、建筑涂料、膠粘劑等方面，噴涂于內外墻體、家具、金屬器具表面的涂料和油漆，每時每刻都在與人類直接或間接接觸，有毒、有害涂料已也時刻威脅著人們的健康。由于使用的領域常接觸太陽光，由于太陽光線中含有大量對有色物體有害的紫外光，其波長約290～460nm，這些有害的紫外光通過化學上的氧化還原作用，使涂料發生顏色的變化。

聚氨酯進行聚合常采用二月桂酸二丁基錫做催化劑，但由于重金屬錫在隨著聚氨酯的降解而對環境造成危害，環磷酰胺對二月桂酸二丁基錫對催化殘余的錫進行固定，降低聚氨酯涂料殘余物對環境的危害。

聚氨酯樹脂的耐光性常采用加入紫外線吸收劑和抗氧化劑提高耐光性，但傳統的合成抗氧化劑有叔丁基羥基茴香醚、過氧化氫叔丁基、叔丁基對苯二酚等,?具有較大的毒副作用和致癌性，而用傳統的加入有機硅材料提高防水性的效果也不佳，因此需要尋找高效環保的防水、耐光技術。

“EM”是英語Effective?和microorganisms?的縮寫，意為有益微生物群，是日本琉球大學比嘉夫教授于1983?年研制成功的微生物工程技術中綜合性最強的新技術。它是由光合細菌、乳酸菌、放線菌、酵母菌、發酵型絲狀菌等多種好氧性和厭氧性微生物組成的多種有益的優良微生物菌群，這些微生物組合互相促進，共同組成一個復雜而穩定的具有多元功能的微生物生態系統。EM?菌群發酵液是河南農富康生物科技有限責任公司的EM?菌群發酵液。

其他大多數高分子材料一樣，聚氨酯不耐熱，容易被點燃，產生毒性氣體，危害人身財產安全。使聚氨酯制品具有一定的阻燃性，添加阻燃劑是最常用的方法，常見添加的磷酸酯和鹵代磷酸酯的阻燃劑，但上述阻燃劑使聚氨酯的阻燃性能不能大幅提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種耐光與阻燃性水性聚氨酯涂料的制備方法，選擇二月桂酸二丁基錫作催化劑，聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯進行反應，利用環磷酰胺對二月桂酸二丁基錫進行固定，用耐光性材料作為擴鏈劑，同時加入具有耐光性的發酵物料，來提高聚氨酯的耐光性，同時在環磷酰胺與山梨醇的作用下，提高了聚氨酯的阻燃性。

一種耐光與阻燃性水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于：

(1)一種發酵物料的制備步驟如下：

（a）將青木瓜粉70g、海蘊40g攪拌混合成一種混合物，然后往所述混合物中添加水62g，再用氫氧化鈉將其混合物的pH調節至10，得到一種天然發酵物料A為170g；

?(b)將2g的EM菌群發酵液、0.7g糖與20g水混合，裝入密閉容器中存放360h，得到一種EM發酵菌群儲存液22g；

(c)用水50g將制備的EM發酵菌儲存液22g稀釋得到EM發酵菌群儲存稀釋液，然后將70g所述的EM發酵群儲存稀釋液噴灑到170g制備的天然發酵物料A，攪拌混合均勻后在室溫下堆制發酵100d，得到一種發酵物料B為230g；

(d)將230g的發酵物料B投入到三口瓶中，往其中加入質量濃度為30%的氫氧化鈉溶液40g，再在溫度60~90℃的條件下攪拌反應2~24h；然后使用壓濾機進行壓濾，得到的濾液進行蒸發濃縮，得到水分為10%的發酵物料C,即為所需的發酵物料為62g；

（2)、在二月桂酸二丁基錫催化劑存在的條件下，按NCO/OH?的摩爾比為1.6:1~4.8?:1，將聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯混合，于80~100℃下反應1~3h，加入環磷酰胺，反應時間1h，反應溫度80℃，得到聚氨酯預聚體A；所述催化劑用量為聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯總重量的0.2?~0.5％，環磷酰胺用量為聚四氫呋喃醚二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、二月二月桂酸二丁基錫總重量的0.1?~0.4％；

（3)、向預聚體A加入為預聚體重量1.2~3.2％的擴鏈劑和預聚體A重量12~25％的1，1，2-三氟三氯乙烷，于65~85℃條件下反應1.5~3.5h，加入預聚體A重量為0.5~1.2%的發酵物料C和預聚體A重量0.7~2.1%的山梨醇，反應溫度65~85℃，反應時間1~2h，按預聚體A重量為10~15%的三乙胺進行中和反應30~50min，加水進行乳化，得到耐光與阻燃性水性聚氨酯。