[發(fā)明專利]一種生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410330556.7
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104073144B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔振武;孫祥玲;吳國民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D193/00;C08G18/58
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙組分水性聚氨酯及其制備方法，尤其涉及一種生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯及其制備方法。

背景技術(shù)

水性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)的綠色環(huán)保材料，隨著人們環(huán)保意識的增強及對裝飾要求的提高，水性聚氨酯涂料代替溶劑型涂料已成為一種必然的發(fā)展趨勢。但由于水性聚氨酯一般存在固含量低、耐水性差、初黏性低等缺點，應(yīng)用范圍受到制約。因此，有必要通過改性提高水性聚氨酯的綜合性能。

近年來，化石燃料的日益短缺及環(huán)境問題日益嚴峻對可持續(xù)發(fā)展提出了更高的要求，開發(fā)環(huán)境友好型材料已成為研究熱點。天然高分子材料因具有原料可再生、來源廣、可降解、成本低等優(yōu)勢而具有應(yīng)用開發(fā)前景。將天然高分子與水性聚氨酯復(fù)合改性，制備適合不同需求的高性能材料，為天然高分子及水性聚氨酯材料的綜合應(yīng)用提供了新的思路。目前，國內(nèi)外學(xué)者在天然高分子材料復(fù)合改性水性聚氨酯方面已有較多的報道，改性松香、淀粉、納米纖維素等天然高分子材料改性水性聚氨酯制備的復(fù)合材料具有較好的綜合性能。

天然生漆素有“涂料之王”的美譽，是一種可再生、環(huán)境友好的天然生態(tài)涂料。生漆中含有大量活性基團，可與水性聚氨酯交聯(lián)反應(yīng)，提高復(fù)合材料的交聯(lián)度。與其他天然高分子相比，生漆的獨特之處還在于，常溫條件下，生漆以酶促漆酚自由基聚合及漆酚-多糖-蛋白質(zhì)的超分子作用成膜，漆膜具有突出的耐久性、耐腐蝕、抗氧化及耐磨損等性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯及其制備方法。該方法將生漆與雙組分水性聚氨酯直接復(fù)合，利用生漆酶促成膜的優(yōu)良特性，制備高性能的生物質(zhì)基復(fù)合聚合物，也為生漆在水性涂料領(lǐng)域的應(yīng)用提供新的途徑。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

將萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇乳液與親水改性的聚異氰酸酯按羥基與異氰酸基物質(zhì)的量比1:0.8～1.4混合均勻。加入生漆，攪拌5～10min，以水分散為一定固含量的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液。

所述的萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇乳液的固體質(zhì)量百分含量為30～45％，羥值為70～150mg/g。

所述的聚異氰酸酯為親水改性的己二異氰酸酯三聚體。

所述的由萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇乳液與親水改性的聚異氰酸酯組成的雙組分水性聚氨酯，固體質(zhì)量百分含量大于50％、pH為5～8。

所述的生漆可以為過濾除雜的天然生漆，也可以為精制生漆；生漆在復(fù)合體系中的固體質(zhì)量百分含量為0～25％。

所述的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液可在溫度20～40℃、相對濕度40～80％的條件下成膜。漆膜表干后于130℃烘箱中烘1～5h，測試漆膜性能。

有益效果

(1)將生漆與雙組分萜烯基水性聚氨酯共混制備生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液，通過酶促反應(yīng)與化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)協(xié)同成膜，提高生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯成膜物的綜合性能。

(2)生漆主要成分漆酚的分子結(jié)構(gòu)中含有大量苯環(huán)結(jié)構(gòu)及憎水性較強的疏水碳鏈，通過生漆復(fù)合改性雙組分萜烯基水性聚氨酯，改善水性聚氨酯的機械力學(xué)性能及耐水性能。

附圖說明

圖1為實施例1的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液粒徑分析。

圖2為實施例2的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液粒徑分析。

圖3為實施例3的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液粒徑分析。

圖4為實施例4的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液粒徑分析。

圖5為實施例5的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液粒徑分析。

圖6為對比例1的生漆復(fù)合雙組分萜烯基水性聚氨酯乳液粒徑分析。

具體實施方式

將萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇乳液與親水改性的聚異氰酸酯按羥基與異氰酸基物質(zhì)的量比1:0.8～1.4混合均勻得到雙組分萜烯基水性聚氨酯。在雙組分萜烯基水性聚氨酯中加入質(zhì)量百分含量為0～25％但不等于0的天然生漆或精制生漆乳液，攪拌5～10min，以水分散為一定固含量的復(fù)合乳液。復(fù)合乳液在溫度20～40℃、相對濕度40～80％的條件下成膜，漆膜表干后于130℃烘箱中烘1～5h，測試漆膜性能。

本發(fā)明使用的萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇為自乳化非離子型萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇，固體質(zhì)量百分含量為30～45％、羥值為70～150mg/g。制備方法參考國家發(fā)明專利“自乳化非離子型萜烯基環(huán)氧樹脂多元醇乳液及制備方法、用途(專利號ZL201010259772.9)”中的實施例1。