[發明專利]一種水性聚氨酯涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410654915.4
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104449313A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 尤曉明;王顯濤;李洋;遲文泉;鄧世海
• 申請（專利權）人: 山東永泰化工有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D7/12;C08G18/75;C08G18/32
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術領域

本發明屬于涂料的制備方法，尤其涉及一種水性聚氨酯涂料及其制備方法。

背景技術

腐蝕會造成巨大損失，金屬腐蝕的防護主要是通過防腐涂料來實現的。目前金屬防腐中多采用溶劑型防腐涂料，如主要成分為酚醛改性環氧樹脂的TY3318、TY3319，由于不同的樹脂具有各自獨特的性能，施工中可以根據使用環境的不同選擇將不同的樹脂溶于有機溶劑中，如聚氨酯具有優異的耐侯及耐化學性、高光澤、耐磨性，有機硅樹脂具有極優秀的耐熱性可用作耐熱、耐侯涂料的基料等，同時溶劑型涂料可隨地點、氣候的變化進行溶劑比例的控制，以獲得優質涂膜；但溶劑型涂料的施工中必須使用大量高揮發性溶劑，且施工工具也必須用溶劑來清洗，涂料氣味過大，對人體及環境均有害。

受石油資源、環保法規對揮發性有機物質(VOC)及有害空氣污染物的限制等因素影響，世界防腐涂料工業在不斷提高性能的同時，開發無公害或少公害及防腐性能優異的涂料品種。本發明提出一種水性防腐涂料，其制造過程中不使用溶劑，且有很低的VOC含量，甚至幾乎可達到零VOC的水平，且在高溫、低溫及封閉環境下均能獲得性能良好的防腐涂層。

聚氨酯是綜合性能優異的合成樹脂之一，由于其合成單體品種多、反應條件溫和、專一、可控，配方調整余地大及其高分子材料的微觀結構特點，可廣泛用于涂料、粘合劑、泡沫塑料、合成纖維以及彈性體，已經成為人們必不可少的材料之一，其本身就已經形成了一個多品種、多系列的材料家族，形成了完整的聚氨酯工業體系，這是其他樹脂所不具備的。

據有關報道，在全球聚氨酯產品的消耗總量中，北美洲和歐洲占到70％左右。美國人均年消耗聚氨酯材料約5.5kg，西歐約4.5kg，而我國消費水平還很低，年人均不足0.5kg。

溶劑型的聚氨酯涂料品種眾多，用途廣泛，在涂料產品中占有非常重要的地位。水性聚氨酯的研究自20世紀50年代，60、70年代，對水性聚氨酯的研究、開發迅速發展，70年代開始工業化生產用作皮革涂飾劑的水性聚氨酯。進入90年代，隨著人們環保意識以及環保法規的加強，環境友好的水性聚氨酯的研究、開發日益受到重視，其應用已有皮革涂飾劑不斷擴展到涂料、粘合劑等領域，正在逐步占領溶劑型聚氨酯的市場。在水性樹脂中，水性聚氨酯仍然是優秀樹脂的代表。

但目前水性聚氨酯涂料均有分散不穩定、耐熱性較差等缺點，本發明針對現有技術不足，提出一種無須有機溶劑、穩定性好、耐熱性好等優點的水性聚氨酯涂料。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，基于提高水性聚氨酯涂料的穩定性和耐熱性，而提出的一種水性聚氨酯涂料及其制備方法。

本發明水性聚氨酯涂料，由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份：

其中所述的水性聚氨酯膠乳是由以下工藝合成的：

(1)在安裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗、回流冷凝管的四口燒瓶中按照摩爾比異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)：乙二醇：二甲苯＝4-5:3-4:0.5-1的摩爾比，分別將佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、乙二醇、二甲苯加入四口燒瓶，并連續通入氬氣，常溫下反應4-6h；

(2)緩慢滴加0.1-0.5ml二月桂酸二丁基錫，溫度緩慢升至60-80℃，反應2-4h，旋轉蒸發除去多余溶劑，即得水性聚氨酯膠乳。

其中所述的表面活性劑由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份：

司盤-60????????????????????3-8份；

十二烷基硫酸鈉?????????????3-10份。

其中所述的消泡劑由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份：

聚氧乙烯醚??????????????????1-2份；

丙二醇??????????????????????1-2份。

其中所述的抗氧劑由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份：

2,6-二叔丁基苯酚????????????0.2-1份；

2,6-三級丁基-4-甲基苯酚?????0.3-2份。

其中所述的硅偶聯劑由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份：

γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷基硅烷?????3-6份；

β-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧?????????????3-5份。

本發明水性聚氨酯涂料的制備工藝如下：