[發(fā)明專利]一種羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液、超滑表面涂層及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110600771.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113429539A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔家喜;方遠(yuǎn)來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都玉瓶科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/61
• 分類號(hào): C08G18/61;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/48;C08G18/65;C09D5/08;C09D5/14;C09D175/04;C09D183/04
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 郭艷艷

1.一種羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，包括以下質(zhì)量份的組分：二異氰酸酯15～30份、羥基聚硅氧烷20～70份、催化劑0.02～0.3份、親水?dāng)U鏈劑2～20份、二甲基硅油10～100份、成鹽劑2～20份和去離子水100～800份。

2.如權(quán)利要求1所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，包括以下質(zhì)量份的組分：二異氰酸酯20份、羥基聚硅氧烷40份、催化劑0.1份、親水?dāng)U鏈劑10份、成鹽劑10份、二甲基硅油50份和去離子水500份。

3.如權(quán)利要求1或2所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，還包括以下質(zhì)量份的組分：小分子擴(kuò)鏈劑0.1～10份和有機(jī)溶劑1～30份。

4.如權(quán)利要求1或2所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種，所述羥基聚硅氧烷的分子量為300～50000g/mol，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三亞乙基二胺或N,N-二甲基環(huán)己胺，所述親水?dāng)U鏈劑為2,2-二羥甲基丙酸、二羥基半酯、乙二氨基乙磺酸鈉、1,4-丁二醇-2-磺酸鈉、N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和聚乙二醇中的一種或幾種，所述二甲基硅油的分子量為300～50000g/mol，所述成鹽劑為三乙胺、氨水、氫氧化鈉、鹽酸、醋酸、環(huán)氧氯丙烷、碘甲烷和硫酸二甲酯中的一種或幾種。

5.如權(quán)利要求3所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述小分子擴(kuò)鏈劑為1,4-丁二醇、乙二醇、1,6-己二醇、二甘醇、新戊二醇、N,N-二羥基(二異丙醇)苯胺、乙二胺或己二胺，所述有機(jī)溶劑為丙酮、丁酮、甲乙酮、二氧六環(huán)、N,N-二甲基酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種。

6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)式如下所示：

其中，R₁為4≤m≤500；

R₂為

R₃為：4≤n≤100。

7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟(1)：將二異氰酸酯、羥基聚硅氧烷和催化劑加入反應(yīng)容器中，于40～100℃溫度下攪拌反應(yīng)1～6小時(shí)，然后加入親水?dāng)U鏈劑和二甲基硅油，于40～100℃溫度下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1～6小時(shí)，得到混合反應(yīng)體系；

步驟(2)：將步驟(1)所得的混合反應(yīng)體系降溫至10～40℃，加入成鹽劑并攪拌反應(yīng)10～60分鐘，然后轉(zhuǎn)移反應(yīng)體系至旋轉(zhuǎn)剪切分散器中，緩慢加入去離子水，于500～4000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散30～180分鐘，制得羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液；

或?qū)⒉襟E(1)所得的混合反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)剪切分散器中，然后緩慢加入預(yù)先溶解于去離子水的成鹽劑溶液，于500～4000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下分散30～180分鐘，制得羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液。

8.如權(quán)利要求7所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中加入親水?dāng)U鏈劑時(shí)，同時(shí)加入小分子擴(kuò)鏈劑和有機(jī)溶劑；步驟(1)中加入有機(jī)溶劑時(shí)，將步驟(2)中制得的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液經(jīng)減壓蒸餾脫除有機(jī)溶劑。

9.一種超滑表面涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液經(jīng)旋涂、刮涂、輥涂、噴涂、刷涂或沉積的方式涂裝于材料的表面，然后于10～60℃溫度下蒸發(fā)除水干燥，得到超滑表面涂層；其中，所述材料為金屬、玻璃、陶瓷、木板、織物或高分子板材。

10.采用權(quán)利要求9所述的超滑表面涂層的制備方法制得的超滑表面涂層，其特征在于，所述超滑表面涂層從上至下依次為液體二甲基硅油潤(rùn)滑層、羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂層和被涂覆潤(rùn)滑材料的基底層，羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂層的分散相為聚氨酯硬段微區(qū)，羥基聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂層的連續(xù)相為二甲基硅油溶脹的聚氨酯軟段微區(qū)。