專利名稱：水性含氟聚氨酯涂料及其制備方法
水性含氟聚氨酯涂料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性含氟聚氨酯涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
溶劑型雙組份聚氨酯因其優(yōu)異的性能而被廣泛用于木器涂料、汽車原廠漆、汽車修補(bǔ)漆、交通工具漆、工業(yè)涂料等應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)，由于全球各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，用水性涂料技術(shù)來(lái)替代溶劑型涂料已經(jīng)成為涂料的發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)有的水性聚氨酯涂料在光澤(60°鏡向光澤< 70)、對(duì)水的接觸角(< 70° )、鉛筆硬度(一般為HB)等方面尚不能達(dá)到HG 2454-2006-T溶劑型聚氨酯涂料的基本性能要求，難以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)高性能涂料的需要，大大限制了其推廣應(yīng)用。
基于以上背景，需要發(fā)展一種環(huán)保、性能接近溶劑型的水性聚氨酯涂料及其制備方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一提供一種具有高光澤、高的對(duì)水的接觸角、高硬度的水性含氟聚氣酷涂料。
本發(fā)明目的之二提供上述一種水性含氟聚氨酯涂料的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種水性含氟聚氨酯涂料，按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下Bayhydur XP2655 5-8 份水性羥基含氟聚氨酯樹脂60-70份流平劑O. 05-0. I份潤(rùn)濕劑1-10份增稠劑1-3份消泡劑O. 2-1份成膜助劑2-5份催化劑AO. 02-1. O份去離子水20-40份其中所述的Bayhydur XP 2655為德國(guó)拜耳公司的親水改性脂肪族聚異氰酸酯固化劑；所述的流平劑為BYK公司的BYK 346 ；所述的潤(rùn)濕劑為美國(guó)陶氏公司的NP-100 ；所述的增稠劑為羅門哈斯有限公司的RM 825 ；所述的消泡劑為德國(guó)漢高公司的Nopco NXZ ；所述的成膜助劑為美國(guó)陶氏化學(xué)公司的二丙二醇丁醚；所述的催化劑A為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫與辛酸亞錫組成的混合物；所述的水性羥基含氟聚氨酯樹脂，按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下其中所述的擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸；所述的聚碳酸酯二醇的數(shù)均分子量為2000g/mol ；所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫與辛酸亞錫組成的混合物；所述的中和劑為三乙胺、氫氧化鈉或三乙胺與氫氧化鈉組成的混合物；所述的稀釋劑為丙酮或丁酮；所述的含氟二異氰酸酯，按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下；三羥甲基丙烷60-80份異佛爾酮二異氰酸酯100-120份五氟丙醇20-40份催化劑CO. 02-1. O份其中所述的催化劑C為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫與辛酸亞錫組成的混合物；上述的催化劑A、催化劑B、催化劑C相同或不同。
上述的一種水性含氟聚氨酯涂料的制備方法，具體包括如下步驟(1)、含氟二異氰酸酯的制備將三羥甲基丙烷在10(Tl2(rC、真空度71(T750mmHg下攪拌脫水O. 5 lh，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入異佛爾酮二異氰酸酯和50%重量份的催化劑C，8(T85°C下反應(yīng)2 3h，加入五氟丙醇和剩余50%重量份的催化劑C，8(T85°C下反應(yīng)2 3h，即得含氟二異氰酸酯；(2)、水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液的制備將聚醚二元醇N220和聚碳酸酯二醇在12(rC，720-760mmHg真空度下攪拌脫水lh，然后通氮?dú)庀录尤氩襟E(I)所得的含氟二異氰酸酯，混合均勻后將溫度升至85 90°C，反應(yīng)2h 后降溫至60°C，加入擴(kuò)鏈劑及催化劑，繼續(xù)反應(yīng)Ih得到反應(yīng)液；上述反應(yīng)過(guò)程中加入稀釋劑；將上述所得的反應(yīng)液倒入加有中和劑的冰水后于1000r/min高速剪切乳化IOmin后進(jìn)行減壓蒸餾至蒸餾液中無(wú)氣泡，說(shuō)明稀釋劑丙酮已全部脫出，即得到水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液；上述的減壓蒸餾過(guò)程優(yōu)選控制溫度為30°C，壓力為-755mmHg下進(jìn)行；所述的加有中和劑的冰水按質(zhì)量比計(jì)算，中和劑冰水為I :10(Γ200 ；聚醚二元醇N 220 聚碳酸酯二醇含氟二異氰酸酯40-60 份 40-80 份 30-40 份 O. 2-5. O 份 1-10 份擴(kuò)鏈劑中和劑催化劑稀釋劑O. 02-1. O 份 40-60 份(3)、水性含氟聚氨酯涂料的制備將水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液加入到高速分散機(jī)中，在控制轉(zhuǎn)速為300-400r/min 下加入潤(rùn)濕劑、流平劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑與去離子水，在600-800r/min轉(zhuǎn)速下分散15-20min后將轉(zhuǎn)速降至300r/min，加入Bayhydur XP 2655和催化劑A，繼續(xù)分散 5-10min,混合均勻后經(jīng)過(guò)濾除去濾洛,所得的濾液再經(jīng)濃度為25-28%的氨水調(diào)pH值為 8-9，即得到水性含氟聚氨酯涂料。
本發(fā)明的有益成果本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料，由于原料中的水性羥基含氟聚氨酯含有分散于水中的含氟二異氰酸酯的組成，因此，本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料涂膜固化后含有眾多氫鍵和交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使該涂膜接近或達(dá)到了溶劑型雙組份聚氨酯的高硬度、高光澤和優(yōu)良的耐水性，同時(shí)滿足環(huán)保要求。
進(jìn)一步，本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料，由于原料中的水性羥基含氟聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中C-F鍵隨反應(yīng)進(jìn)入聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)中，其可極化性低，引入水性聚氨酯涂料中使得其具有較低的表面自由能，可消除因?qū)郯滨ミM(jìn)行親水改性而導(dǎo)致涂膜耐水性下降的弊病，同時(shí)賦予涂膜優(yōu)異的表面性能。
進(jìn)一步，按HG/T3828-2006標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料涂膜后的光澤，結(jié)果顯示涂膜60°鏡向光澤為92-93，依據(jù)GB/T1730-1993標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料涂膜后的涂膜硬度，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明的水性含氟聚氨酯涂料的涂膜硬度均為3H。采用懸滴法檢測(cè)本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料涂膜后其對(duì)水的接觸角為 95-106° 。
綜上所述，本發(fā)明的一種水性含氟聚氨酯涂料涂膜后達(dá)到或超過(guò)HG 2454-2006-T 標(biāo)準(zhǔn)中的溶劑型聚氨酯涂料涂抹后基本性能要求，說(shuō)明本發(fā)明的水性含氟聚氨酯涂料涂膜后具有較高的涂膜硬度、光澤和對(duì)水的接觸角。且其制備方法由于工藝簡(jiǎn)單，易控制，因此具有技術(shù)成熟、快速、高效等特點(diǎn)，且適于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖I、實(shí)施例I所得的水性羥基含氟聚氨酯樹脂的紅外光譜圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
本發(fā)明各實(shí)施例所用的原料中除特殊表明的廠家及規(guī)格外，其他原料均為市售， 規(guī)格均為化學(xué)純。
本發(fā)明所用的各種設(shè)備的型號(hào)及生產(chǎn)廠家的信息如下GFJ-0. 4型高速分散機(jī)，上海新諾儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)；接觸角測(cè)量?jī)xJCZ000，上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)；涂膜鉛筆劃痕硬儀QHQ，天津材料試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)；WGG-60便攜式鏡向光澤計(jì)，上海嘉標(biāo)測(cè)試儀器有限公司生產(chǎn)。
實(shí)施例I一種水性含氟聚氨酯涂料，按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下Bayhydur XP 2655 水性羥基含氟聚氨酯樹脂5份 60份流平劑潤(rùn)濕劑增稠劑消泡劑成膜助劑催化劑A 去離子水O. 02 份 20份O. 05 份I份 I份 O. 2份 2份其中所述的Bayhydur XP 2655為德國(guó)拜耳公司的親水改性脂肪族聚異氰酸酯固化劑；所述的流平劑為BYK公司的BYK 346 ；所述的潤(rùn)濕劑為美國(guó)陶氏公司的NP-100 ；所述的增稠劑為羅門哈斯有限公司的RM 825 ；所述的消泡劑為德國(guó)漢高公司的Nopco NXZ ；所述的成膜助劑為美國(guó)陶氏化學(xué)公司的二丙二醇丁醚；所述的催化劑A為二月桂酸二丁基錫；所述的水性羥基含氟聚氨酯樹脂按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下聚醚二元醇N 22040份聚碳酸酯二醇40份含氟二異氰酸酯30份擴(kuò)鏈劑O. 2份中和劑I份催化劑BO. 02份稀釋劑40份其中所述的擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸；所述的聚碳酸酯二醇的數(shù)均分子量為2000g/mol ；所述的催化劑B為二月桂酸二丁基錫；所述的中和劑為三乙胺；所述的稀釋劑為丙酮；所述的含氟二異氰酸酯按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下；三羥甲基丙烷60份異佛爾酮二異氰酸酯100份五氟丙醇20份催化劑CO. 02份其中所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫；上述的一種水性含氟聚氨酯涂料的制備方法，具體包括如下步驟(I)、含氟二異氰酸酯的制備將60份三羥甲基丙烷在120°C、真空度750mmHg下攪拌脫水lh，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入100份異佛爾酮二異氰酸酯和O. 01份催化劑C，80°C下反應(yīng)3h，加入20份五氟丙醇和剩余的O. 01 份催化劑C，80°C下反應(yīng)3h，即得含氟二異氰酸酯；(2)、水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液的制備將40份聚醚二元醇N220和40份聚碳酸酯二醇在120°C，760mmHg真空度下攪拌脫水 lh，然后通氮?dú)庀录尤?0份步驟(I)所制含氟二異氰酸酯，混合均勻后將溫度升至85°C左右，反應(yīng)2h后降溫至60°C，加入O. 2份擴(kuò)鏈劑二羥甲基丙酸及催化劑B，繼續(xù)反應(yīng)Ih得到反應(yīng)液；上述反應(yīng)過(guò)程中加入40份稀釋劑丙酮；將上述所得的反應(yīng)液倒入加有I份中和劑的冰水后于1000r/min高速剪切乳化IOmin 后進(jìn)行減壓蒸餾，減壓蒸餾過(guò)程控制溫度為30°C，壓力為-755mmHg，減壓蒸餾至蒸餾液中無(wú)氣泡，說(shuō)明稀釋劑丙酮已全部脫出，即得到水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液；所述的加有中和劑的冰水按質(zhì)量比計(jì)算，中和劑冰水為I :100 ；上述所得的水性羥基含氟聚氨酯樹脂通過(guò)紅外色譜儀(美國(guó)Nicolet公司380型)進(jìn)行紅外光譜分析，所得的紅外光譜圖如圖I所示，從圖I中可以看出，3443. 21CHT1是O-H鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰；2922. 07 CnT1是-CH2中C-H鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰；1636. 08 CnT1處為-NHCOO-結(jié)構(gòu)中N-H的伸縮振動(dòng)吸收峰；1384. 40 CnT1是O-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)；1457. 76CHT1是C-H鍵的彎曲振動(dòng)吸收峰；進(jìn)一步，1261. 23cm—1為C-F鍵伸縮振動(dòng)；以上表明，本發(fā)明所得的水性羥基含氟聚氨酯樹脂的結(jié)構(gòu)中含有C-F鍵等特征基團(tuán)， 說(shuō)明C-F鍵已成功引入到水性羥基含氟聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中；(3)、水性含氟聚氨酯涂料的制備將60份步驟(2)所得水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液加入到GFJ-0. 4型高速分散機(jī)(上海新諾儀器設(shè)備有限公司)中，在300r/min攪拌下加入的I份潤(rùn)濕劑、O. 05份流平劑、O. 2 份消泡劑、I份增稠劑、2份成膜助劑與20份去離子水，在800r/min轉(zhuǎn)速下分散15_20min， 將轉(zhuǎn)速降至300r/min，加入5份Bayhydur XP 2655和O. 02份催化劑A，分散lOmin，混合均勻后經(jīng)GS450小型振動(dòng)篩(萊州市景泰化工機(jī)械廠)過(guò)濾，所得的濾液再經(jīng)濃度為25%的氨水調(diào)PH值為8-9，即到水性含氟聚氨酯涂料。
按照HG/T3828-2006標(biāo)準(zhǔn)，利用上海嘉標(biāo)測(cè)試儀器有限公司W(wǎng)GG-60便攜式鏡向光澤計(jì)對(duì)上述所得的水性含氟聚氨酯涂料進(jìn)行測(cè)試其涂膜后的光澤度，結(jié)果表明涂膜60° 鏡向光澤為93。
依據(jù)GB/T1730-1993標(biāo)準(zhǔn)，采用QHQ涂膜鉛筆劃痕硬儀(天津材料試驗(yàn)機(jī)廠)對(duì)上述所得的水性含氟聚氨酯涂料的涂膜硬度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，所得的水性含氟聚氨酯的涂膜硬度為3H。
采用懸滴法，利用上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JCZOOO型接觸角測(cè)量?jī)x對(duì)上述所得的水性含氟聚氨酯涂料涂膜后其對(duì)水的接觸角進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明其對(duì)水的接觸角為106° ；綜上所述本發(fā)明所得的水性含氟聚氨酯涂料涂膜后具有較高的涂膜硬度、光澤和對(duì)水的接觸角，硬度超過(guò)HG 2454-2006-T標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的溶劑型含氟聚氨酯涂料涂膜后的涂膜硬度為H ;光澤接近溶劑型60°鏡向光澤93、對(duì)水的接觸角大大超過(guò)一般溶劑型對(duì)水的接觸角73°。
實(shí)施例2一種水性含氟聚氨酯涂料，按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下BayhydurXP 2655 8 份水性羥基含氟聚氨酯樹脂70份流平劑O. I份潤(rùn)濕劑10份增稠劑3份消泡劑I份催化劑AI. O份成膜助劑5份去離子水40份其中所述的Bayhydur XP 2655為德國(guó)拜耳公司的親水改性脂肪族聚異氰酸酯固化劑；所述的流平劑為BYK公司的BYK 346 ；所述的潤(rùn)濕劑為美國(guó)陶氏公司的NP-100 ；所述的增稠劑為羅門哈斯有限公司的RM 825 ；所述的消泡劑為德國(guó)漢高公司的Nopco NXZ ；所述的成膜助劑為美國(guó)陶氏化學(xué)公司的二丙二醇丁醚；所述的催化劑A為辛酸亞錫；所述的水性羥基含氟聚氨酯樹脂，按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下聚醚二元醇N 22060份聚碳酸酯二醇80份含氟二異氰酸酯40份擴(kuò)鏈劑5. O份中和劑10份催化劑BI. O份稀釋劑60份其中所述的擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸；所述的聚碳酸酯二醇的數(shù)均分子量為2000g/mol ；所述的催化劑B為辛酸亞錫；所述的中和劑為氫氧化鈉；所述的稀釋劑為丁酮；所述的含氟二異氰酸酯，按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下； 三羥甲基丙烷80份異佛爾酮二異氰酸酯120份五氟丙醇40份催化劑CI. O份其中所述的催化劑C為辛酸亞錫；上述的一種水性含氟聚氨酯涂料的制備方法，具體包括如下步驟(1)、含氟二異氰酸酯的制備將80份三羥甲基丙烷在100°C、真空度7IOmmHg下攪拌脫水O. 5h，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入異佛爾酮二異氰酸酯和O. 5份催化劑C，85°C下反應(yīng)2h，加入40份五氟丙醇和剩余的O. 5份催化劑C，85°C下反應(yīng)2h，即得含氟二異氰酸酯；(2)、水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液的制備將60份聚醚二元醇N220和80份聚碳酸酯二醇在100°C，720mmHg真空度下攪拌脫水 lh，然后通氮?dú)庀录尤?0份步驟(I)所制含氟二異氰酸酯，混合均勻后將溫度升至90°C左右，反應(yīng)2h后降溫至60°C，加入5. O份擴(kuò)鏈劑二羥甲基丙酸及I. O份催化劑B，繼續(xù)反應(yīng)Ih 得到反應(yīng)液；上述反應(yīng)過(guò)程中加入60份稀釋劑丁酮；將上述所得的反應(yīng)液倒入加有10份中和劑的冰水后于1000r/min高速剪切乳化IOmin 后進(jìn)行減壓蒸餾，減壓蒸餾過(guò)程控制溫度為30°C，壓力為-755mmHg，減壓蒸餾至蒸餾液中無(wú)氣泡，說(shuō)明稀釋劑丁酮已全部脫出，即得到水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液；所述的加有中和劑的冰水按質(zhì)量比計(jì)算，中和劑冰水為I :200 ；(3)、水性含氟聚氨酯涂料的制備將70份步驟(2)所得水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液加入到GFJ-0. 4型高速分散機(jī)(上海新諾儀器設(shè)備有限公司)中，在600r/min攪拌下加入10份潤(rùn)濕劑、O. I份流平劑、I份消泡劑、3份增稠劑、5份成膜助劑與40份去離子水，在600r/min轉(zhuǎn)速下分散15min，將轉(zhuǎn)速降至300r/min,加入8份Bayhydur XP 2655和I. O份催化劑A,分散5min,混合均勻后經(jīng) GS450小型振動(dòng)篩(萊州市景泰化工機(jī)械廠)過(guò)濾，所得的濾液再經(jīng)濃度為28%的氨水調(diào)pH 值為8-9，即到水性含氟聚氨酯涂料。
按照HG/T3828-2006標(biāo)準(zhǔn)，利用上海嘉標(biāo)測(cè)試儀器有限公司W(wǎng)GG-60便攜式鏡向光澤計(jì)對(duì)上述所得的水性含氟聚氨酯涂料進(jìn)行測(cè)試其涂膜后的光澤度，結(jié)果表明涂膜60° 鏡向光澤為92 ；依據(jù)GB/T1730-1993標(biāo)準(zhǔn)，采用QHQ涂膜鉛筆劃痕硬儀(天津材料試驗(yàn)機(jī)廠對(duì)上述所得的水性含氟聚氨酯涂料的涂膜硬度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，所得的水性含氟聚氨酯的涂膜硬度為3H。
采用懸滴法，利用上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JCZOOO型接觸角測(cè)量?jī)x對(duì)上述所得的水性含氟聚氨酯涂料涂膜后其對(duì)水的接觸角進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明其對(duì)水的接觸角為95° ;綜上所述本發(fā)明所得的水性含氟聚氨酯涂料涂膜后具有較高的涂膜硬度、光澤和對(duì)水的接觸角，硬度超過(guò)HG 2454-2006-T標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的溶劑型含氟聚氨酯涂料涂膜后的涂膜硬度為H ;光澤接近溶劑型60°鏡向光澤93、對(duì)水的接觸角大大超過(guò)一般溶劑型對(duì)水的接觸角73°。
所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水性含氟聚氨酯涂料，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下 Bayhydur XP 26555-8 份 水性羥基含氟聚氨酯樹脂60-70份 流平劑0. 05-0. I份 潤(rùn)濕劑1-10份增稠劑1-3份 消泡劑0. 2-1份 成膜助劑2-5份 催化劑A0. 02-1. 0份 去離子水20-40份 其中所述的Bayhydur XP 2655為德國(guó)拜耳公司的親水改性脂肪族聚異氰酸酯固化劑； 所述的流平劑為BYK公司的BYK 346 ； 所述的潤(rùn)濕劑為美國(guó)陶氏公司的NP-100 ； 所述的增稠劑為羅門哈斯有限公司的RM 825 ； 所述的消泡劑為德國(guó)漢高公司的Nopco NXZ ； 所述的成膜助劑為美國(guó)陶氏化學(xué)公司的二丙二醇丁醚； 所述的催化劑A為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫與辛酸亞錫組成的混合物； 所述的水性羥基含氟聚氨酯樹脂按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下 聚醚二元醇N 22040-60份 聚碳酸酯二醇40-80份 含氟二異氰酸酯30-40份 擴(kuò)鏈劑0. 2-5. 0份 中和劑1-10份 催化劑B0. 02-1. 0份 稀釋劑40-60份 其中所述的聚碳酸酯二醇的數(shù)均分子量為2000g/mol ； 所述的擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸； 所述的催化劑B為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫與辛酸亞錫組成的混合物； 所述的中和劑為三乙胺、氫氧化鈉或三乙胺與氫氧化鈉組成的混合物； 所述的稀釋劑為丙酮或丁酮； 所述的含氟二異氰酸酯按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下 三羥甲基丙烷60-80份 異佛爾酮二異氰酸酯100-120份 五氟丙醇20-40份 催化劑C0. 02-1. 0份 其中所述的催化劑C為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫與辛酸亞錫組成的混合物； 所述的催化劑A、催化劑B、催化劑C相同或不同。
2.如權(quán)利要求I所述的一種水性含氟聚氨酯涂料，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下 Bayhydur XP 26555 份 水性羥基含氟聚氨酯樹脂60份 流平劑0. 05份潤(rùn)濕劑I份增稠劑I份 消泡劑0. 2份成膜助劑2份 催化劑A0. 02份 去離子水20份 其中所述的Bayhydur XP 2655為德國(guó)拜耳公司的親水改性脂肪族聚異氰酸酯固化劑； 所述的流平劑為BYK公司的BYK 346 ； 所述的潤(rùn)濕劑為美國(guó)陶氏公司的NP-100 ； 所述的增稠劑為羅門哈斯有限公司的RM 825 ； 所述的消泡劑為德國(guó)漢高公司的Nopco NXZ ； 所述的成膜助劑為美國(guó)陶氏化學(xué)公司的二丙二醇丁醚； 所述的催化劑A為二月桂酸二丁基錫； 所述的水性羥基含氟聚氨酯樹脂按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下 聚醚二元醇N 22040份 聚碳酸酯二醇40份 含氟二異氰酸酯30份 擴(kuò)鏈劑0. 2份中和劑I份 催化劑B0. 02份稀釋劑40份 其中所述的聚碳酸酯二醇的數(shù)均分子量為2000g/mol ； 所述的擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸； 所述的催化劑B為二月桂酸二丁基錫； 所述的中和劑為三乙胺； 所述的稀釋劑為丙酮； 所述的含氟二異氰酸酯按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下； 三羥甲基丙烷60份 異佛爾酮二異氰酸酯 100份 五氟丙醇20份 催化劑C0. 02份其中所述的催化劑C為二月桂酸二丁基錫。
3.如權(quán)利要求I所述的一種水性含氟聚氨酯涂料，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下 Bayhydur XP 26558 份 水性羥基含氟聚氨酯樹脂70份流平劑0. I份潤(rùn)濕劑10份增稠劑3份消泡劑I份成膜助劑5份 催化劑AI. 0份去離子水40份 其中所述的Bayhydur XP 2655為德國(guó)拜耳公司的親水改性脂肪族聚異氰酸酯固化劑； 所述的流平劑為BYK公司的BYK 346 ； 所述的潤(rùn)濕劑為美國(guó)陶氏公司的NP-100 ； 所述的增稠劑為羅門哈斯有限公司的RM 825 ； 所述的消泡劑為德國(guó)漢高公司的Nopco NXZ ； 所述的成膜助劑為美國(guó)陶氏化學(xué)公司的二丙二醇丁醚； 所述的催化劑A為辛酸亞錫； 所述的水性羥基含氟聚氨酯樹脂，按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下 聚醚二元醇N 22060份 聚碳酸酯二醇80份 含氟二異氰酸酯40份 擴(kuò)鏈劑5. 0份中和劑10份 催化劑BI. 0份稀釋劑60份 其中所述的聚碳酸酯二醇的數(shù)均分子量為2000g/mol ； 所述的擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸； 所述的催化劑B為辛酸亞錫； 所述的中和劑為氫氧化鈉； 所述的稀釋劑為丁酮； 所述的含氟二異氰酸酯按重量份數(shù)計(jì)算，其組成及含量如下； 三羥甲基丙烷80份 異佛爾酮二異氰酸酯120份 五氟丙醇40份 催化劑CI. 0份 其中所述的催化劑C為辛酸亞錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種水性含氟聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟 (1)、含氟二異氰酸酯的制備 將三羥甲基丙烷在10(Tl2(rC、真空度71(T750mmHg下攪拌脫水0. 5 lh，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入異佛爾酮二異氰酸酯和50%重量份的催化劑C，8(T85°C下反應(yīng)2 3h后，加入五氟丙醇和剩余的50%重量份的催化劑C，8(T85°C下反應(yīng)2 3h，即得含氟二異氰酸酯； (2)、水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液的制備 將聚醚二元醇N220和聚碳酸酯二醇在12(rC，720-760mmHg真空度下攪拌脫水lh，然后通氮?dú)庀录尤牒惽杷狨?，混合均勻后將溫度升?5 90°C，反應(yīng)2h后降溫至60°C，加入擴(kuò)鏈劑及催化劑B，繼續(xù)反應(yīng)Ih得到反應(yīng)液； 上述反應(yīng)過(guò)程中加入稀釋劑； 將上述所得的反應(yīng)液倒入加有中和劑的冰水后于IOOOr /min高速剪切乳化IOmin后進(jìn)行減壓蒸餾至稀釋劑全部脫出，即得到水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液； 所述的加有中和劑的冰水按質(zhì)量比計(jì)算，中和劑冰水為I :10(T200 ； (3)、水性含氟聚氨酯涂料 將水性羥基含氟聚氨酯樹脂乳液加入到高速分散機(jī)中，在控制轉(zhuǎn)速300-400r/min下加入潤(rùn)濕劑、流平劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑與去離子水，經(jīng)600-800r/min轉(zhuǎn)速下分散15-20min后將轉(zhuǎn)速降至300r/min，加入Bayhydur XP 2655和催化劑A，繼續(xù)分散5_10min，混合均勻后經(jīng)過(guò)濾除去濾渣，所得的濾液再經(jīng)濃度為25-28%的氨水調(diào)pH值為8-9，即得到水性含氟聚氨酯涂料。
5.如權(quán)利要求4所述的一種水性含氟聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的減壓蒸餾過(guò)程控制溫度為30°C，壓力為-755mmHg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水性含氟聚氨酯涂料及其制備方法。所說(shuō)的水性含氟聚氨酯涂料，按重量份數(shù)計(jì)算，由5-8份的BayhydurXP2655、60-70份的水性羥基含氟聚氨酯樹脂、0.05-0.1份的流平劑、1-10份的潤(rùn)濕劑、1-3份的增稠劑、0.2-1份的消泡劑、2-5份的成膜助劑、0.02-1.0份的催化劑A和20-40份的去離子水組成。該水性含氟聚氨酯涂料涂膜后具有較高的涂膜硬度、光澤和對(duì)水的接觸角，使之可以使用在常規(guī)溶劑型聚氨酯涂料的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車、木器、工業(yè)維護(hù)、塑料以及風(fēng)電葉片、太陽(yáng)能電池等高性能技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08G18/77GK102977762SQ20121053572
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者張英強(qiáng), 李燁, 吳蓁, 鄭星月, 朱文妃, 陳麗, 李韜, 顧亞峰, 徐耀民 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院