一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，在二月桂酸二丁基錫催化劑存在的條件下，按NCO/OH的摩爾比為1.5∶1～4.5∶1，將聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯混合，于80～100℃下反應(yīng)1～4h，加入脂質(zhì)體，反應(yīng)時(shí)間1h，反應(yīng)溫度80℃，得到聚氨酯預(yù)聚體A；向預(yù)聚體A加入其重量1.2～3.2％的擴(kuò)鏈劑和其重量12～25％的1,1,2-三氟三氯乙烷，于65～85℃條件下反應(yīng)1.5～3.5h，加入預(yù)聚體A重量為0.5～1.2%的氟化合物，反應(yīng)溫度75～85℃，反應(yīng)時(shí)間1～2h，按預(yù)聚體A重量為10～15%的三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)30～50min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑，所制備的耐光性聚氨酯環(huán)保、價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于墻體、家具、金屬器具表面，作為塑料、玻璃、造紙、紡織的粘合劑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料和粘合劑的制備方法，特別涉及一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯主要應(yīng)用于皮革涂飾、紡織印染、造紙業(yè)、建筑涂料、膠粘劑等方面，噴涂于內(nèi)外墻體、家具、金屬器具表面的涂料和油漆，每時(shí)每刻都在與人類(lèi)直接或間接接觸，有毒、有害涂料已也時(shí)刻威脅著人們的健康。由于使用的領(lǐng)域常接觸太陽(yáng)光，由于太陽(yáng)光線(xiàn)中含有大量對(duì)有色物體有害的紫外光，其波長(zhǎng)約290~460nm，這些有害的紫外光通過(guò)化學(xué)上的氧化還原作用，使涂料發(fā)生顏色的變化。
[0003]聚氨酯進(jìn)行聚合常采用二月桂酸二丁基錫做催化劑，但由于重金屬錫在隨著聚氨酯的降解而對(duì)環(huán)境造成危害，脂質(zhì)體是脂類(lèi)分子(類(lèi)脂)的自組裝體，是一種由一個(gè)或多個(gè)脂雙層中間包覆微水相的結(jié)構(gòu)，脂質(zhì)體可天然存在，也可人工合成。其脂質(zhì)體作為一種載體，具有自己的特點(diǎn)。
[0004]利用脂質(zhì)體對(duì)二月桂酸二丁基錫對(duì)催化殘余的錫進(jìn)行固定，降低聚氨酯涂料殘余物對(duì)環(huán)境的危害。
[0005]防水材料主要應(yīng)用領(lǐng)域包括房屋建筑的屋面、地下、外墻和室內(nèi)；城市道路橋梁和地下空間等市政工程；高速公路和高速鐵路的橋梁、隧道；地下鐵道等交通工程；引水渠、水庫(kù)、壩體、水利發(fā)電站及水處理等水利工程，適用于屋面和廁浴間、地下室、蓄水池、墻面的防水，防滲、防潮。按照應(yīng)用材料來(lái)分可用于造紙、紡織、皮革等領(lǐng)域。
[0006]聚氨酯樹(shù)脂的耐光性常采用加入紫外線(xiàn)吸收劑和抗氧化劑提高耐光性，但傳統(tǒng)的合成抗氧化劑有叔丁基羥基茴香醚、過(guò)氧化氫叔丁基、叔丁基對(duì)苯二酚等，具有較大的毒副作用和致癌性，而用傳統(tǒng)的加入有機(jī)硅材料提高防水性的效果也不佳，因此需要尋找高效環(huán)保的防水、耐光技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑，選擇二月桂酸二丁基錫作催化劑，聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，利用脂質(zhì)體對(duì)二月桂酸二丁基錫進(jìn)行固定，用耐光性材料作為擴(kuò)鏈劑，氟化合物與擴(kuò)鏈后的聚氨酯進(jìn)行反應(yīng)，提高聚氨酯的防水和耐光性。
[0008]一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，其特征在于:
(I)、在二月桂酸二丁基錫催化劑存在的條件下，按NC0/0H的摩爾比為1.5:1~4.5:1，將聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯混合，于8(T10(TC下反應(yīng)f4h，加入脂質(zhì)體，反應(yīng)時(shí)間Ih,反應(yīng)溫度80°C,得到聚氨酯預(yù)聚體A ;所述催化劑用量為聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯總重量的0.2~0.5%，脂質(zhì)體用量為聚四氫呋喃醚二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、二月二月桂酸二丁基錫總重量的0.1 ^0.4% ；(2)、向預(yù)聚體A加入為預(yù)聚體重量1.2^3.2%的擴(kuò)鏈劑和預(yù)聚體A重量12~25%的1，1,2-三氟三氯乙烷，于65~85°C條件下反應(yīng)1.5~3.5h，加入預(yù)聚體A重量為0.5~1.2%的氟化合物，反應(yīng)溫度75~85°C，反應(yīng)時(shí)間f 2h，按預(yù)聚體重量為10-15%的三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)3(T50min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
[0009]聚四氫呋喃醚二醇的分子量為500 ;脂質(zhì)體為鞘磷脂、硫酸長(zhǎng)春新堿脂、二氫鞘磷月旨、二硬脂酰磷脂酰膽堿、聚氧乙烯烷基銨的一種；
擴(kuò)鏈劑為沒(méi)食子酸、表兒茶素、枸杞多糖中的任意一種；氟化合物為四氟丙醇、八氟戊醇、2，3，5，6_四氟苯甲醇、2，3，4，5，6_五氟芐醇、2，3，5，6_四氟-4-甲基芐醇、4，4' -二氟二苯甲醇的一種。
[0010]本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
(1)脂質(zhì)體對(duì)催化劑進(jìn)行固定，降低了聚氨酯的毒性；
(2)選擇耐光材料為擴(kuò)鏈劑，提高了耐光效率，且選擇的耐光材料環(huán)保；
(3)1,1,2-三氟三氯乙烷和氟化合物來(lái)提高聚氨酯的防水性，防水性?xún)r(jià)比高。
[0011](四)、【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0012]實(shí)例一
(1)、在裝有攪拌漿、溫度計(jì)、冷凝管的500ml的四口燒瓶中，將聚四氫呋喃醚二醇50g與異佛爾酮二異氰酸酯33.3g混合，在二月桂酸二丁基錫催化劑0.17g存在的條件下，于80°C下反應(yīng)lh，加入鞘磷脂0.08g，反應(yīng)時(shí)間lh，反應(yīng)溫度80°C，得到83g聚氨酯預(yù)聚體A ;
(2)、向預(yù)聚體A加入的沒(méi)食子酸Ig和1，I，2-三氟三氯乙烷10g，于65°C反應(yīng)1.5h，加入四氟丙醇0.42g，反應(yīng)溫度75°C，反應(yīng)時(shí)間lh，加入三乙胺8.3g進(jìn)行中和反應(yīng)30min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
[0013]實(shí)例二
(1)、在裝有攪拌漿、溫度計(jì)、冷凝管的500ml的四口燒瓶中，將聚四氫呋喃醚二醇50g與異佛爾酮二異氰酸酯99.9g混合，在二月桂酸二丁基錫催化劑0.75存在的條件下，于100°C下反應(yīng)4h，加入硫酸長(zhǎng)春新堿脂0.60g，反應(yīng)時(shí)間lh，反應(yīng)溫度80°C，得到150g聚氨酯預(yù)聚體A ；
(2)、向預(yù)聚體A加入的表兒茶素4.8g和1，1,2-三氟三氯乙烷37.5g，于85°C反應(yīng)
3.5h，加入八氟戊醇1.8g，反應(yīng)溫度85°C，反應(yīng)時(shí)間2h，加入三乙胺22.5g進(jìn)行中和反應(yīng)50min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
[0014]實(shí)例三 (1)、在裝有攪拌漿、溫度計(jì)、冷凝管的500ml的四口燒瓶中，將聚四氫呋喃醚二醇50g與異佛爾酮二異氰酸酯66.6g混合，在二月桂酸二丁基錫催化劑0.40g存在的條件下，于90°C下反應(yīng)2.5h，加入二氫鞘磷脂0.29g，反應(yīng)時(shí)間lh，反應(yīng)溫度80°C，得到116g聚氨酯預(yù)聚體A ;
(2)、向預(yù)聚體A加入的枸杞多糖2.6g和I，I，2-三氟三氯乙烷20g，于75°C條件下反應(yīng)2.5h，加入2,3,5,6-四氟苯甲醇0.93g，反應(yīng)溫度80°C，反應(yīng)時(shí)間1.5h，加入三乙胺14.5g進(jìn)行中和反應(yīng)40min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
[0015]實(shí)例四
(I)、在裝有攪拌漿、溫度計(jì)、冷凝管的500ml的四口燒瓶中，將聚四氫呋喃醚二醇50g與異佛爾酮二異氰酸酯33.3g混合，在二月桂酸二丁基錫催化劑0.17g存在的條件下，于80°C下反應(yīng)lh，加入二硬脂酰磷脂酰膽堿0.08g，反應(yīng)時(shí)間lh，反應(yīng)溫度80°C，得到83g聚氨酯預(yù)聚體A ；
(2)、 向預(yù)聚體A加入的枸杞多糖Ig和1，I，2-三氟三氯乙烷10g，于65°C反應(yīng)1.5h，加入2，3，4，5，6-五氟芐醇0.42g，反應(yīng)溫度75°C，反應(yīng)時(shí)間lh，加入三乙胺8.3g進(jìn)行中和反應(yīng)30min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
[0016]實(shí)例五
(1)、在裝有攪拌漿、溫度計(jì)、冷凝管的500ml的四口燒瓶中，將聚四氫呋喃醚二醇50g與異佛爾酮二異氰酸酯33.3g混合，在二月桂酸二丁基錫催化劑0.17g存在的條件下，于80°C下反應(yīng)lh，加入聚氧乙烯烷基銨0.08g,反應(yīng)時(shí)間lh，反應(yīng)溫度80°C，得到83g聚氨酯預(yù)聚體A ；
(2)、向預(yù)聚體A加入的枸杞多糖Ig和I，I，2-三氟三氯乙烷10g，于65°C反應(yīng)1.5h，加入2，3，4，5，6-五氟芐醇0.42g，反應(yīng)溫度75°C，反應(yīng)時(shí)間lh，加入三乙胺8.3g進(jìn)行中和反應(yīng)30min，加水進(jìn)行乳化，得環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
[0017]下面通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果:
耐水性采用取適量乳液均勻涂覆于玻璃板上，一定溫度下干燥成膜后將玻璃板放入去離子水中浸泡，觀察涂膜變藍(lán)、發(fā)白、起泡、發(fā)皺、脫落的情況。
[0018]為了定量描述涂料的耐光性能，采用分光光度儀進(jìn)行檢測(cè)，以得到反色差值Λ Ε，來(lái)描述涂料與面漆的耐光性。Λ E代表了顏色變化程度，Δ E越大，顏色改變?cè)矫黠@。一般來(lái)說(shuō)，Δ E值為O~1.5屬輕微變化；Λ E值為1.5~3.0屬可感變化；Λ E值為3.0~6.0屬明顯變化(參見(jiàn)王芳，黨高潮，王麗琴，幾種有機(jī)文物保護(hù)聚合物涂料的光降解[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，35 (5):56~58)。
[0019]表一耐光與防水性聚氨酯涂料與粘合劑所成膜耐光性
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，其特征在于: (1)、在二月桂酸二丁基錫催化劑存在的條件下，按NCO/OH的摩爾比為1.5:1~4.5:1，將聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯混合，于8(T10(TC下反應(yīng)f4h，加入脂質(zhì)體，反應(yīng)時(shí)間Ih,反應(yīng)溫度80°C,得到聚氨酯預(yù)聚體A ;所述催化劑用量為聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯總重量的0.2~0.5%，脂質(zhì)體用量為聚四氫呋喃醚二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、二月二月桂酸二丁基錫總重量的0.1 ^0.4% ； (2)、向預(yù)聚體A加入為預(yù)聚體重量1.2^3.2%的擴(kuò)鏈劑和預(yù)聚體A重量12~25%的1，.1,2-三氟三氯乙烷，于65~85°C條件下反應(yīng)1.5~3.5h，加入預(yù)聚體A重量為0.5~1.2%的氟化合物，反應(yīng)溫度75~85°C，反應(yīng)時(shí)間f 2h，按預(yù)聚體重量為10-15%的三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)3(T50min，加水進(jìn)行乳化，環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，其特征在于:聚四氫呋喃醚二醇的分子量為500。
3.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，其特征在于:脂質(zhì)體為鞘磷脂、硫酸長(zhǎng)春新堿脂、二氫鞘磷脂、二硬脂酰磷脂酰膽堿、聚氧乙烯烷基銨的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，其特征在于:擴(kuò)鏈劑為沒(méi)食子酸、表兒茶素、枸杞多糖中的任意一種。
5.如權(quán)利要求1 所述的一種環(huán)保型耐光與防水性聚氨酯涂料和粘合劑的制備方法，其特征在于:氟化合物為四氟丙醇、八氟戊醇、2，3，5，6_四氟苯甲醇、2，3，4，5，6_五氟芐醇、.2.,3, 5,6-四氟-4-甲基節(jié)醇、4,4' - 二氟二苯甲醇的一種。
【文檔編號(hào)】C08G18/10GK103952071SQ201410183815
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】段小寧 申請(qǐng)人:段小寧