[發明專利]一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法

在審

• 申請號: 201610193793.2
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105647330A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 向曉燕
• 申請（專利權）人: 湖北羿廷化工科技有限公司
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D5/08;C08F283/00;C08F220/14;C08F220/22;C08G18/75;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/10
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 許伯嚴

技術領域

本發明涉及一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法，用于涂料的制備。

背景技術

由于人們對材料性能的要求不斷提高，作為具有多種優良性能的含氟聚氨酯材料受到了各界的廣泛關注。

目前，聚氨酯己經在涂料、黏合劑、航空航天材料、醫用制品等領域得到了應用，尤其是綠色環保的水性含氟聚氨酯材料成為了近年來的研究熱點。含氟水性聚氨酯一丙烯酸酯涂料作為水性涂料中綜合性能最好的一類，含氟高聚物作為一類特種高分子材料，由于氟原子具有半徑小，電負性強、碳氟鍵的鍵能高等特點，因此含氟鏈段的引入，使材料具有較低的表面能、良好的疏水疏油性、耐高低溫以及抗沾污等性能。

在聚氨酯大分子結構中引入含氟基團，既能夠保留聚氨酯材料優異的機械性能和兩相微結構特征，又有希望消除因對聚氨酯進行親水改性而導致涂膜耐水性下降的弊病，同時賦予涂膜優異的表面性能，目前采用氟改性聚氨酯己成為水性聚氨酯材料的一個新興發展方向。

現有的水性聚氨酯涂料的制備較為困難，制備出來的涂料達不到較好的防滲透、耐腐蝕、耐壓等性能，使得實際應用中不能體現出最佳的效果。

因此有必要設計一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法，以克服上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法，其制備出來的功能水性聚氨酯涂料，具有防水、防滲漏、強附著、耐腐蝕、耐壓等優異性能。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟：步驟一：在四口燒瓶中加入聚四氫呋喃二醇，于110-120℃進行真空脫水1-1.5小時，將溫度降至75-80℃，再加入異佛爾酮二異氰酸酯，進行預聚合反應，反應1-2小時，得到預聚體；步驟二：在75-80℃的條件下，向上述預聚體加入1，4-丁二醇，反應1-2小時后，加入含有二羥甲基丙酸的N-甲基毗咯烷酮溶液，并在75-80℃的條件下，反應3-4小時，得到擴鏈體系；步驟三：將上述擴鏈體系降溫至35-40℃，滴加甲基丙烯酸β-羥乙酯，反應1-2小時，待體系降至室溫后，加入三乙胺得到乳液，并加入去離子水，高速攪拌分散至上述乳液分散完全，得到水性聚氨酯乳液；步驟四：以上述水性聚氨酯乳液為原料，在55-60℃氮氣保護下，以全氟辛酸銨和十二烷基硫酸鈉為乳化劑，向水性聚氨酯乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯單體，并以過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉的氧化還原體系作為引發劑進行乳液聚合，最后得到氟化聚氨酯-丙烯酸酯乳液，即為功能水性聚氨酯涂料。

進一步地，在步驟一中加入二丁基二月桂酸錫作為反應催化劑。

進一步地，步驟四中，全氟辛酸銨和十二烷基硫酸鈉的質量比為1:1。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供了一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法，通過上述制備方法制備出來的功能水性聚氨酯涂料具有防水、防滲漏、強附著、耐腐蝕、耐壓等優異性能。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例提供一種功能水性聚氨酯涂料的制備方法，用于制備功能水性聚氨酯涂料。

本發明采用異佛爾酮二異氰酸酯和聚四氫呋喃二醇作為原料，其中聚四氫呋喃二醇的相對分子量為1000，以1，4一丁二醇和二羥甲基丙酸作為擴鏈劑，含有雙鍵并且含有羥基的甲基丙烯酸β-羥乙酯作為封端劑，制備出聚氨酯大分子單體，并將其進行水分散后得到聚氨酯乳液；用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯與雙鍵封端的聚氨酯大分子單體通過乳液共聚合的方法制備出含氟水性聚氨酯一丙烯酸酯乳液。

本發明的制備包括以下步驟：

步驟一，進行預聚合反應：在四口燒瓶中加入聚四氫呋喃二醇，于110-120℃進行真空脫水1-1.5小時，將溫度降至75-80℃，再加入異佛爾酮二異氰酸酯，進行預聚合反應，反應1-2小時，得到預聚體；在預聚合反應中加入2-3滴二丁基二月桂酸錫作為反應催化劑。

步驟二，進行擴鏈：在75-80℃的條件下，向上述預聚體中緩慢加入1，4-丁二醇，反應1-2小時后，加入含有二羥甲基丙酸的N-甲基毗咯烷酮溶液，并在75-80℃的條件下，反應3-4小時，得到擴鏈體系。