[發明專利]一種聚硼硅氧烷改性聚氨酯水性涂料的制備方法

在審

• 申請號: 202210642735.9
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN114958171A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 劉小群;夏育霞
• 申請（專利權）人: 劉小群
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D7/62;C08G18/65;C08G18/61;C08G18/32;C08G18/34
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本發明屬于高分子涂料技術領域，具體涉及一種聚硼硅氧烷改性聚氨酯水性涂料的制備方法。在制備產品時，包括將硼酸鹽溶于水中后，滴加氯硅烷，反應后，再加入聚二甲基硅氧烷，繼續反應；調節原料添加量，控制B和Si的摩爾比，以得到不同摩爾比的硼硅氧烷；至少包括B和Si的摩爾比為1：50的1#硼硅氧烷預聚體，B和Si的摩爾比為1：30的2#硼硅氧烷預聚體，B和Si的摩爾比為1：10的3#硼硅氧烷預聚體；將異氰酸酯、1#硼硅氧烷預聚體、2#硼硅氧烷預聚體、3#硼硅氧烷預聚體和二丁基二月桂酸錫，反應后，再加入多元醇，加熱升溫，再加入一縮二乙二醇和二羥甲基丙酸，繼續反應后，加入三乙胺中和，出料乳化，即得產品。

技術領域

本發明屬于高分子涂料技術領域。更具體地，涉及一種聚硼硅氧烷改性聚氨酯水性涂料的制備方法。

背景技術

近年來，由于人們對環境保護的重視，水性技術在傳統領域的應用成為一個新的熱點。在傳統的涂料、粘合劑領域目前還大量采用溶劑型高分子材料，這些材料在使用過程中會有大量的有機溶劑揮發進入大氣，經過復雜的光化學反應最終形成所謂的光化學煙霧，影響到人的健康及農業生產。

涂料以及粘合劑的水性化已經成為未來發展的一個趨勢。水性聚氨酯材料由于具有良好的綜合性能，同時具有環保型，因而在涂料、粘合劑、皮革涂飾劑等行業得到廣泛的應用。

然而，由于水性聚氨酯分子鏈中含有親水基團，導致其耐水性較差，線性的水性聚氨酯分子鏈形成的材料，其耐溶劑性及機械性能也不理想。因此，對水性聚氨酯材料進行改性，是近年來的一大重要課題。

有機硅材料由于其獨特的化學結構使其呈現出良好的疏水性能和較低的表面能，賦予聚合物涂膜優良的表面性能，如良好的耐水、耐油污及耐候性。硅氧烷基團在水的存在下可以產生水解縮合反應，反應條件極為溫和，無需任何催化劑，在常溫下即可進行，形成的硅氧鍵石粉穩定，并且形成交聯結構，可以有效提高材料的耐溶劑性能以及機械性能。

雖然硅氧烷的改性可以改善聚氨酯的綜合性能，然而，由于其改性后，材料對基材的附著力發生顯著下降，將直接導致產品的使用壽命收到影響，因此，如何開發一種可以兼顧對基材良好附著的聚氨酯材料，是本領域面臨的技術難題之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有聚氨酯涂料利用有機硅進行改性后，雖然可以一定程度提高產品的耐水性能，但導致產品無法在基材表面良好的附著，影響產品使用壽命的缺陷和不足，提供一種聚硼硅氧烷改性聚氨酯水性涂料的制備方法。

本發明的目的是提供一種聚硼硅氧烷改性聚氨酯水性涂料的制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種聚硼硅氧烷改性聚氨酯水性涂料的制備方法，具體制備步驟包括：

硼硅氧烷預聚體的制備：

將硼酸鹽溶于水中后，滴加氯硅烷，攪拌反應后，烘干，再加入聚二甲基硅氧烷，繼續反應；

調節原料添加量，控制所述硼硅氧烷預聚體中B和Si的摩爾比，以得到多種不同摩爾比的硼硅氧烷；

所述不同摩爾比的硼硅氧烷預聚體至少包括B和Si的摩爾比為1：50的1#硼硅氧烷預聚體，B和Si的摩爾比為1：30的2#硼硅氧烷預聚體，B和Si的摩爾比為1：10的3#硼硅氧烷預聚體；

水性涂料的制備：

先將異氰酸酯、1#硼硅氧烷預聚體、2#硼硅氧烷預聚體、3#硼硅氧烷預聚體和二丁基二月桂酸錫，于溫度為40-50℃條件下反應后，再加入多元醇，加熱升溫至80-85℃，再加入一縮二乙二醇和二羥甲基丙酸，繼續反應后，加入三乙胺中和，出料乳化，即得產品。