[發明專利]一種基于PU/PUF微膠囊及PCL微膠囊的自修復水性涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810909187.5
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109135403B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 陳鑫;田雨;陳榮華;梁斌;羅俊君;劉濤;白永康;田然;陳莉;靳榮華;王向東;袁萍蕓;張紀雯;郭曉燕;于小倩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;廣東嘉寶莉科技材料有限公司
• 主分類號: C09D7/65
• 分類號: C09D7/65;B01J13/14;B01J13/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種基于PU/PUF微膠囊及PCL微膠囊的自修復水性涂料的制備方法，其特征在于，將PU/PUF微膠囊和PCL微膠囊加入到水性涂料中，攪拌均勻，得到自修復水性涂料；其中，按質量百分比計，PU/PUF微膠囊為12~20%，PCL微膠囊為0.6~3.6%，余量為水性涂料；

PU/PUF微膠囊通過以下過程制得：

1）向分散劑溶液中加入脲醛樹脂預聚物1、脲醛樹脂改性物1以及脲醛樹脂改性物2，然后調節pH至3~6，再加入消泡劑除去表面氣泡，得到混合溶液；

2）惰性氣體保護下，將高活性二異氰酸酯溶解于乙酸乙酯中，然后加入低活性二異氰酸酯，均勻混合，得到混合物；

3）將混合物倒入混合溶液中，攪拌10~30min后加入脲醛樹脂預聚物2，溫度升高至50~80 ℃，連續攪拌1.5~5.5h后，冷卻后過濾，干燥，得到PU/PUF微膠囊；

脲醛樹脂預聚物1為尿素，脲醛樹脂預聚物2為甲醛，脲醛樹脂改性物1為氯化銨，脲醛樹脂改性物2為間二苯酚，高活性二異氰酸酯為德國拜爾 L-75固化劑、甲苯二異氰酸酯預聚物或二苯基甲烷二異氰酸酯預聚物，低活性二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯預聚物；

所述PU/PUF微膠囊的粒徑為30~170μm；所述PCL微膠囊的粒徑為30~180μm；

步驟1）中分散劑溶液、脲醛樹脂預聚物1、脲醛樹脂改性物1與脲醛樹脂改性物2的比為80mL~150 mL：1.9~2.5g：0.15~0.26g：0.10~0.28g；分散劑溶液通過以下過程制得：將分散劑加入到20~40℃的水中，得到質量濃度為8~15%的分散劑溶液；

步驟2）中高活性二異氰酸酯、乙酸乙酯與低活性二異氰酸酯的比為3.2~4.8g：2~5mL：23g~35g；

步驟3）中高活性二異氰酸酯、脲醛樹脂預聚物1與脲醛樹脂預聚物2的比為3.2~4.8g：1.9~2.5g：5.8~6.4 g；

PCL微膠囊通過以下過程制得：

將PCL固體加入20~30℃的有機溶劑中，混合均勻后加入多元醇，高速攪拌下進行乳化5~20min，得到乳化溶液；將乳化溶液加入到質量分數為1~5%的分散劑溶液中，于300~500rpm攪拌下進行乳化，然后在水相中沉淀，形成PCL微膠囊；其中，PCL固體、有機溶劑、多元醇與分散劑溶液的比為（0.2~1.0）g：（5~20）mL：（0.5~2.0）mL：（30~80）mL；

有機溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、丙酮、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、甲苯或己烷或乙醚；多元醇為聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇、丙三醇或山梨醇；制備PCL微膠囊過程中的分散劑溶液中分散劑為聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉；

制備PU/PUF微膠囊過程中的分散劑為阿拉伯膠或殼聚糖。