[發(fā)明專利]一種采用噴涂法制備的氧化鑭超疏水聚氨酯涂料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011085156.6
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112266713A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易昌鳳;楊曉昕;秦子振;周靖翔
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D7/61;C08G18/75;C08G18/66;C08G18/44;C08G18/38;C08G18/10;B05D5/08
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發(fā)明公開了一種采用噴涂法制備的氧化鑭超疏水聚氨酯涂料，涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，制備方法包括以下步驟：(1)聚氨酯的制備，取適量聚碳酸酯多元醇進(jìn)行真空脫水再溶于丙酮后，與適量異氟爾酮二異氰酸酯在二月桂酸二丁錫催化下反應(yīng)得到聚氨酯預(yù)聚體，向中加入全氟辛醇引入含氟鏈段反應(yīng)；(2)氧化鑭納米粒子的摻雜，向上述制備的聚氨酯乳液中摻雜10％的氧化鑭納米粒子并進(jìn)行超聲處理；(3)將處理好的摻雜了氧化鑭納米粒子的聚氨酯裝在小噴瓶中，噴涂在基材上，放在烘箱中逐步升溫并靜置得到成品。本專利通過噴涂法發(fā)明了一種超疏水性聚氨酯涂料，制備方法、條件簡單便捷，制成的氧化鑭超疏水聚氨酯涂料易于修復(fù)，疏水性強(qiáng)且不易氧化，適合大規(guī)模應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用噴涂法制備的氧化鑭超疏水聚氨酯涂料。

背景技術(shù)

聚氨酯(PU)涂料有很多優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域，超疏水表面已被用于自清潔、防雪防冰、防腐蝕、微流體，化學(xué)屏蔽、油水分離、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。越來越多的超疏水表面被研究出來進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。

一般的涂料聚氨酯由于不防水，使用后容易被氧化發(fā)黃，吸水易溶脹，不耐酸堿，導(dǎo)致其使用壽命較低。

聚氨酯超疏水涂料具有彈性好，伸長率大，強(qiáng)度高，耐磨性突出，耐酸性、耐堿性、耐低溫性、耐水性優(yōu)異和韌性好等特點，這些優(yōu)異的特點使其得到了廣泛的應(yīng)用。超疏水表面主要由低表面能和微納米結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這種微納米結(jié)構(gòu)很容易受到外界的影響而被破壞。而在眾多的制備方法中，修復(fù)超疏水表面方法都不可避免會有方法復(fù)雜，儀器使用限制等問題。本發(fā)明旨在使用噴涂法制備超疏水涂料，噴涂法簡單快速而且適用范圍極廣。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明于提供了一種采用噴涂法制備的氧化鑭超疏水聚氨酯涂料，通過噴涂的方法，不局限于小面積的基材和平滑的材料表面，還適用于各類基材的涂覆。如果涂層被破壞，修復(fù)方法相對于其他方法更加簡單便捷，可以隨時隨地將破壞的涂層修復(fù)。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種采用噴涂法制備的氧化鑭超疏水聚氨酯涂料，包括以下步驟：

I.聚氨酯(PU)的制備：

取3～8g聚碳酸酯多元醇(PCDL:M＝2000)在70～80℃下真空脫水3～5h，脫水后溶于40g丙酮，與2～5g異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)在0.1～0.3g二月桂酸二丁錫(DBTL)催化下反應(yīng)得到聚氨酯預(yù)聚體；加入2.5～3.5g全氟辛醇引入含氟鏈段反應(yīng)2～3h。得聚氨酯乳液，備用；

II.氧化鑭納米粒子的摻雜：

取一定量上述聚氨酯乳液，摻雜10～20％的氧化鑭納米粒子進(jìn)行超聲處理30～50min，超聲時用冰塊控制溫度避免超聲過程中水升溫產(chǎn)生副反應(yīng)，將處理后的摻雜了氧化鑭納米粒子的聚氨酯裝在小噴瓶中備用；

III.超疏水聚氨酯的制備：

將上述摻雜了氧化鑭納米粒子的聚氨酯噴涂在基材上，噴涂后放入烘箱中逐步提升溫度，從20℃開始，每隔一個小時升溫10℃，直至溫度到50℃，然后在烘箱中靜置5h，制得成品。

進(jìn)一步地，步驟III中所述基材可選用不限光滑、平整程度和面積的各類材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明采用噴涂法發(fā)明了一種超疏水性聚氨酯涂料，所制得的聚氨酯涂料防水性好，不易氧化發(fā)黃，疏水性強(qiáng)，吸水不易溶脹，耐酸堿性強(qiáng)，綜合以上性能決定了其使用壽命長。通過噴涂的方法，不局限于小面積的基材和平滑的材料表面，還適用于各類基材的涂覆。如果涂層被破壞，修復(fù)方法相對于其他方法更加簡單便捷，可以隨時隨地將破壞的涂層修復(fù)。本發(fā)明由于產(chǎn)品性能優(yōu)異，適用場景廣且對制備環(huán)境要求低，還易于修復(fù)和維護(hù)，所以適合大規(guī)模的應(yīng)用。