一种改性聚氨酯涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种改性聚氨酯涂料及其制备方法，所述改性聚氨酯涂料包括质量比例为4～3:1的甲组分和乙组分，所述甲组分包括：丙烯酸改性端羟基水性聚氨酯分散体40～50份、丙烯酸改性水性聚氨酯分散体40～50份、消泡剂2～5份、流平剂1～3份、增塑剂5～8份和防沉降剂5～10份；所述乙组分包括：填充剂15～30份和催化剂0.5～3份。本发明的配方设计合理，制备工艺简单，易于实施，所制备的聚氨酯涂料在原料良好的柔感性能、耐化学药品性能和环保性能的基础上又具有优异的耐水性、热稳定性和与被涂层物之间的粘结性，综合性能优异，耐用性好，应用前景广阔。

主权项

一种改性聚氨酯涂料，其特征在于，包括质量比例为4 ～ 3:1 的甲组分和乙组分，所述甲组分包括如下重量份的组分：丙烯酸改性端羟基水性聚氨酯分散体40 ～ 50 份、丙烯酸改性水性聚氨酯分散体40 ～ 50 份、消泡剂2 ～ 5 份、流平剂1 ～ 3 份、增塑剂5 ～ 8 份和 防沉降剂5 ～ 10 份；所述乙组分包括如下重量份的组分：填充剂15 ～ 30 份和催化剂0.5 ～ 3 份；所述的改性聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）制备丙烯酸改性端羟基水性聚氨酯分散体：在惰性气体保护的装有搅拌器和冷凝回流管的四口烧瓶内加入配方量的聚酯多元醇、二羟甲基丙酸和N‑ 甲基吡咯烷酮，然后边搅拌边将四口烧瓶升温至100 ～ 110℃，保温回流1 h，然后降温到70 ～ 75℃，再加入配方量的异氰酸酯，搅拌状态下滴入配方量的二月桂酸二丁基锡，保温反应2.5h，冷却至30℃，加入配方量的三乙胺搅拌使之中和45 ～ 60min，出料得到端羟基水性聚氨酯乳液；最后，将得到的端羟基水性聚氨酯加热至80 ～ 85℃，再在搅拌状态下向其内加入配方量的丙烯酸酯，搅拌均匀后以2 ～ 3 滴/min 的速度滴加12 ～ 15mol/L 的过硫酸钠水溶液60 ～ 90min，滴加完毕后保温反应1.5 ～ 2h，得到所述丙烯酸改性端羟基水性聚氨酯分散体；所述丙烯酸改性端羟基水性聚氨酯分散体由如下质量分数的原料制备而成：聚酯多元醇70 ～ 75%、异氰酸酯4 ～ 8%、二羟甲基丙酸5 ～ 8%、N‑ 甲基吡咯烷酮3 ～ 5%、二月桂酸二丁基锡1 ～ 3%、三乙胺1 ～ 2%、丙烯酸酯10 ～ 20%；（2）制备丙烯酸改性水性聚氨酯分散体：在惰性气体保护的装有搅拌器和冷凝回流管的四口烧瓶内加入配方量的聚酯多元醇、二羟甲基丙酸和N‑ 甲基吡咯烷酮，然后边搅拌边将四口烧瓶升温至100 ～ 110℃，保温回流1 h，然后降温到70 ～ 75℃，再加入配方量的异氰酸酯，搅拌状态下滴入配方量的二月桂酸二丁基锡，保温反应2h，冷却至30℃，加入配方量的三乙胺搅拌使之中和45 ～ 60min，再加入配方量的三乙烯二胺和45 ～ 50mL 的去离子水，以1800r/min 的速度高速搅拌2.5h，得到水性聚氨酯乳液；最后，将得到的水性聚氨酯加热至80 ～ 85℃，再在搅拌状态下向其内加入配方量的丙烯酸酯，搅拌均匀后以2 ～ 3 滴/min 的速度滴加12 ～ 15mol/L 的过硫酸钠水溶液60 ～ 90min，滴加完毕后保温反应1.5 ～2h，得到所述丙烯酸改性水性聚氨酯分散体；所述丙烯酸改性水性聚氨酯分散体由如下质量分数的原料制备而成：聚酯多元醇77 ～ 80%、异氰酸酯4 ～ 8%、二羟甲基丙酸4 ～ 5%、N‑ 甲基吡咯烷酮2 ～ 3%、二月桂酸二丁基锡1 ～ 2%、三乙胺2 ～ 3%、三乙烯二胺1 ～ 3%、丙烯酸酯5 ～ 15%；（3）制备甲组分：按配方量称取步骤（1）中制备的丙烯酸改性端羟基水性聚氨酯分散体和步骤（2）中制备的丙烯酸改性水性聚氨酯分散体，在加入配方量的消泡剂、流平剂、增塑剂和防沉降剂，在1800 ～ 2000r/min 的转速下搅拌混合30 ～ 45min，然后在置入0.1MPa的抽真空容器中搅拌抽真空20 ～ 30min，得到A 组分；（4）制备乙组分：称取配方量的填充剂和催化剂，在步骤（3）中的转速条件下搅拌混合20 ～ 30min，得到B 组分；（5）制备改性聚氨酯涂料：将步骤（4）中得到的B 组分加入步骤（3）中得到的A 组分中，在在步骤（3）中的转速条件下搅拌混合反应1.5 ～ 2h，得到所述改性聚氨酯涂料。