本發(fā)明涉及一種改性水性聚氨酯樹脂的制備方法，尤其涉及到一種硬度高、耐水性良好、阻燃性能好的三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂，屬于水性合成樹脂
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：聚氨酯是由低聚物多元醇、小分子多元醇、多異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成，反應(yīng)原料及工藝因素對(duì)聚氨酯材料形態(tài)有很大影響，低聚物多元醇提供軟性鏈段，多異氰酸酯提供硬鏈段，這種軟硬結(jié)合的結(jié)構(gòu)使得聚氨酯既具有高彈性又具有高硬度，從而達(dá)到研究者對(duì)特殊聚合物樹脂的設(shè)計(jì)。聚氨酯同時(shí)具有良好的耐溶劑性，耐磨性和抗曲撓性，因而被廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、泡沫塑料、油墨及橡膠等領(lǐng)域。聚氨酯根據(jù)低聚物多元醇不同可分為聚酯型和聚醚型兩類，室外暴曬條件下，這兩種聚氨酯樹脂的耐老化、耐水解穩(wěn)定性都相對(duì)較差。同時(shí)聚氨酯還存在耐沖擊性能不佳、遇潮易起泡、耐酸堿性差等問題。中國專利號(hào)CN1369245A公開了一種含三聚氰胺氰脲酸酯的阻燃熱塑性聚氨酯，其中含有三聚氰胺氰脲酸酯作為唯一的有機(jī)阻燃添加劑的阻燃熱塑性聚氨酯組合物，公開了制備該TPU組合物及制備含該TPU組合物作為電線和電纜結(jié)構(gòu)的護(hù)套的電線和電纜結(jié)構(gòu)的方法，該TPU組合物具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能。美國專利5,110,850公開了使用30-40％重量的無衍生物的三聚氰胺用于TPU的阻燃劑。隨著科技水平的不斷進(jìn)步和人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)涂料的環(huán)保要求越來越高，不含或少含揮發(fā)性有機(jī)物體系己成為新的發(fā)展方向，溶劑型樹脂正逐步被水性樹脂所替代，水性樹脂的開發(fā)與研究越來越受到人們的重視。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，其結(jié)構(gòu)中含有活性基團(tuán)-NH2；本發(fā)明是在聚氨酯樹脂中引入三聚氰胺，彌補(bǔ)了聚氨酯樹脂耐水性差、阻燃性能差等缺點(diǎn)，再引入二羥甲基丙酸DMPA，能與有機(jī)氨中和后形成穩(wěn)定的水性樹脂。本發(fā)明的首要目的提供一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂。本發(fā)明的另一目的提供一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂的制備方法。為了解決上面所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：本發(fā)明涉及一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂，按重量百分比計(jì)，其組成為：多異氰酸酯8.0～22.0份、多元醇2.0～7.0份、多元胺類擴(kuò)鏈劑0.5～2.0份、低聚物多元醇4.0～12.0份、二羥甲基丙酸1.5～4.5份、二月桂酸二丁基錫0.01～0.1份、三聚氰胺0.3～3.5份、丙酮4.0～10.0份、中和劑1.0～3.0份、去離子水48.0～68.0份。所述的多元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二縮二乙二醇、一縮二丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、三羥甲基丙烷、甘油、三羥甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種或幾種組合。所述的低聚物多元醇為分子量在1000～4000之間的聚四氫呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚環(huán)氧乙烷多元醇、聚醚二元醇、聚乙二醇、聚環(huán)氧丙烷多元醇中的一種或幾種的組合。所述的中和劑為三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一種或幾種的組合。所述的多元胺類擴(kuò)鏈劑為乙二胺、己二酸二肼、水合肼、N，N-二羥基(二異丙基)苯胺中的一種或幾種的組合。所述的多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯TDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、苯二亞甲基二異氰酸酯XDI、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯H6XDI、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯TMXDI中的一種或幾種的組合。。所述的三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂的制備方法，包括以下步驟：a、在裝有溫度計(jì)、冷凝管、攪拌器的四口反應(yīng)器中，按配方的重量百分比依次加入多元醇、低聚物多元醇、二羥甲基丙酸，加熱升溫至95～110℃之間真空脫水1.5～2.0h；b、降溫至60～70℃加入三聚氰胺，滴加多異氰酸酯，在0.5～1h內(nèi)滴加完畢；然后滴加配方量的二月桂酸二丁基錫，升溫至80～82℃反應(yīng)2～2.5h，視體系粘度補(bǔ)加丙酮，測定NCO值，當(dāng)測定的值與理論設(shè)計(jì)值接近時(shí)終止反應(yīng)；c、繼續(xù)攪拌將溫度降至40℃以下，緩慢滴加中和劑，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10～20min，加入計(jì)算量的水，繼續(xù)攪拌15min，在攪拌條件下加入多元胺類擴(kuò)鏈劑，高速攪拌分散1h，然后低速攪拌0.5h，減壓下蒸脫丙酮，即制得一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂。本發(fā)明的一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂，具有優(yōu)良的阻燃性，良好的附著力、保色性、耐腐蝕性、耐水性、耐堿性、耐磨性等特點(diǎn)；極低的VOC，環(huán)保；可用于水性防火涂料、水性阻燃涂料、水性防腐涂料、水性防水防潮涂料、水性工程特種涂料、水性木器涂料等，還可用于皮革鞣皮劑、合成防火層板的粘接劑、混凝土的防水劑等。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂做進(jìn)一步的描述?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。實(shí)施例1一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂，其制備工藝如下：a、在裝有溫度計(jì)、冷凝管、攪拌器的四口反應(yīng)器中，按配方的重量百分比，依次加入丁二醇3.0份、三羥甲基丙烷1.5份、聚四氫呋喃多元醇6.0份、二羥甲基丙酸2.6份，加熱升溫至95～110℃之間真空脫水1.5～2.0h；b、降溫至60～70℃加入三聚氰胺2.0份，滴加六亞甲基二異氰酸酯18.0份，在0.5～1h內(nèi)滴加完畢；然后滴加二月桂酸二丁基錫0.05份，升溫至80～82℃反應(yīng)2～2.5h，補(bǔ)加丙酮6.0份，測定NCO值，當(dāng)測定的值與理論設(shè)計(jì)值接近時(shí)終止反應(yīng)；c、繼續(xù)攪拌將溫度降至40℃以下，緩慢滴加中和劑三乙胺1.9份，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10～20min，加入計(jì)算量的水57.75份，繼續(xù)攪拌15min，在攪拌條件下加入乙二胺1.2份，高速攪拌分散1h，然后低速攪拌0.5h，減壓下蒸脫丙酮，即制得一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂。實(shí)施例2一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂，其制備工藝如下：a、在裝有溫度計(jì)、冷凝管、攪拌器的四口反應(yīng)器中，按配方的重量百分比，依次加入丁二醇3.5份、甘油2.5份、聚四氫呋喃多元醇7.0份、二羥甲基丙酸2.8份，加熱升溫至95～110℃之間真空脫水1.5～2.0h；b、降溫至60～70℃加入三聚氰胺2.2份，滴加異佛爾酮二異氰酸酯20.0份，在0.5～1h內(nèi)滴加完畢；然后滴加二月桂酸二丁基錫0.05份，升溫至80～82℃反應(yīng)2～2.5h，補(bǔ)加丙酮7.0份，測定NCO值，當(dāng)測定的值與理論設(shè)計(jì)值接近時(shí)終止反應(yīng)；c、繼續(xù)攪拌將溫度降至40℃以下，緩慢滴加中和劑三乙胺2.1份，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10～20min，加入計(jì)算量的水50.85份，繼續(xù)攪拌15min，在攪拌條件下加入乙二胺2.0份，高速攪拌分散1h，然后低速攪拌0.5h，減壓下蒸脫丙酮，即制得一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂。實(shí)施例3一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂，其制備工藝如下：a、在裝有溫度計(jì)、冷凝管、攪拌器的四口反應(yīng)器中，按配方的重量百分比，依次加入新戊二醇3.2份、三羥甲基丙烷1.2份、聚四氫呋喃多元醇5.5份、二羥甲基丙酸2.4份，加熱升溫至95～110℃之間真空脫水1.5～2.0h；b、降溫至60-70℃加入三聚氰胺1.5份，滴加甲苯二異氰酸酯16.0份，在0.5～1h內(nèi)滴加完畢；然后滴加二月桂酸二丁基錫0.05份，升溫至80～82℃反應(yīng)2～2.5h，補(bǔ)加丙酮6.5份，測定NCO值，當(dāng)測定的值與理論設(shè)計(jì)值接近時(shí)終止反應(yīng)；c、繼續(xù)攪拌將溫度降至40℃以下，緩慢滴加中和劑三乙胺2.0份，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10～20min，加入計(jì)算量的水59.65份，繼續(xù)攪拌15min，在攪拌條件下加入乙二胺2.0份，高速攪拌分散1h，然后低速攪拌0.5h，減壓下蒸脫丙酮，即制得一種三聚氰胺改性水性聚氨酯阻燃樹脂。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行相關(guān)性能檢測，其檢測的性能指標(biāo)如表1所示。附著力：按照GB/T1720-1988的規(guī)定，使用劃格法進(jìn)行測試；硬度：按照GB/T6739-2006色漆和清鉛筆法測定漆膜硬度；柔韌性：按照GB/T1731-1993的規(guī)定進(jìn)行檢測；耐水性：按照GB/T1733-93的規(guī)定進(jìn)行檢測；氧指數(shù)：按照GB8624-2012的規(guī)定進(jìn)行檢測。表1：實(shí)施例中水性聚氨酯阻燃樹脂性能檢測指標(biāo)檢測項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3耐水性(96h)正常正常正常附著力0級(jí)0級(jí)0級(jí)硬度2H2H2H柔韌性1mm1.5mm1mm氧指數(shù)323330以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明；本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。當(dāng)前第1頁1 2 3