一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明聚氨酯涂料制備方法，特別涉及一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨 酯涂料的制備方法。
【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。
[0003] 涂料涂覆再材料表面，如在外墻上需要良好的耐水解性和耐低溫性，如在沙發(fā)、鞋 面表面則要求具有很高的耐磨和耐曲撓，但目前市場(chǎng)的聚氨酯真難同時(shí)保證聚氨酯具有耐 磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解性能。
[0004] 合成聚氨酯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，因此目前發(fā)展的趨勢(shì)是選擇其他類(lèi)型的環(huán)保物質(zhì)做催化劑來(lái)替代 聚氨酯合成過(guò)程的環(huán)保催化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法，選擇氯 前列烯醇鈉、a _羧甲基十二烷氧基聚乙二醇鈉鹽、潑尼松龍磷酸鈉和二甲基二硫代 氨基甲酸鈉作催化劑，取代傳統(tǒng)的二月桂酸二丁基錫催化劑，聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾 酮二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，利用可水解材料作為擴(kuò)鏈劑，加入耐寒材料與可提高聚氨酯致密 性的材料與聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行反應(yīng)，獲得高耐磨、耐低溫、耐曲折、耐水解的聚氨酯的。
[0006] -種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于： (1) 、在催化劑存在的條件下，將聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯重量比1 : 1. 2~1. 5混合，于60~85°C下反應(yīng)2~3h，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% ; (2) 、向聚氨酯預(yù)聚體A中加入擴(kuò)鏈劑1. 2~3. 2%、鹽酸毛果蕓香堿1. 2~3. 2%、苯巴比 妥鈉0. 4~0. 7%和丁酮12~25 %，于65~85°C條件下反應(yīng)1. 5~3. 5h，加入0. 5~1. 2%的耐寒材 料、七氟丁酸酐0. 4~0. 6%和1，4, 5, 8-萘四甲酸酐1~2%，反應(yīng)溫度75~85°C，反應(yīng)時(shí)間l~2h， 再加入10~15%的三乙胺在75°C中和攪拌反應(yīng)30~50min，加水進(jìn)行乳化反應(yīng)3h，加入物質(zhì) D1.7~3.4%，65°C反應(yīng)lh，得高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料，其中所列擴(kuò)鏈劑、 鹽酸毛果蕓香堿、苯巴比妥鈉、丁酮、耐寒材料、七氟丁酸酐、1，4, 5, 8-萘四甲酸酐、三乙胺、 物質(zhì)D百分比均以聚氨酯預(yù)聚體A的重量做依據(jù)； 催化劑為氯前列烯醇鈉、a -羧甲基十二烷氧基聚乙二醇鈉鹽、潑尼松龍磷酸鈉 和二甲基二硫代氨基甲酸鈉的任意一種；擴(kuò)鏈劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(@ -氨乙 基）_ Y _氨丙基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-3_氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-氨乙基_3_氨 丙基三乙氧基硅烷和[(2-氨基乙氨基）甲基]三甲氧基硅烷的任意一種；耐寒材料為尼 龍酸二異丁酯、癸二酸二辛酯、己二酸二（2-乙基）己酯和己二酸正辛正癸酯的任意一種； 物質(zhì)D為雙硫腙、8-羥基喹啉、鄰菲咯啉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸銨、黃素單核苷酸鈉和6-羥 基-2-萘磺酸鈉的任意一種。
[0007] 本發(fā)明具有以下特點(diǎn)： (1) 耐寒材料使聚氨酯能夠在低溫使用； (2) 擴(kuò)鏈劑水解后，裸露在外層的為氧基硅烷，經(jīng)水解、脫水，在表面形成一層致密的、 耐水解的硅氧硅膜； (3) 七氟丁酸酐和1，4, 5, 8-萘四甲酸酐使聚氨酯膜具有很強(qiáng)的韌性，來(lái)提高聚氨酯的 耐曲撓性； (4) 鹽酸毛果蕓香堿和苯巴比妥鈉對(duì)擴(kuò)鏈劑進(jìn)行協(xié)效，提高擴(kuò)鏈的鏈長(zhǎng)和水解性，達(dá)到 所得產(chǎn)物具有良好耐水解性； (5) 選擇二月桂酸二丁基錫的取代物，降低聚氨酯的毒性； (6) 雙硫腙、8-羥基喹啉、鄰菲咯啉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸銨、黃素單核苷酸鈉、6-羥 基-2-萘磺酸鈉使聚氨酯膜的致密性提高，同時(shí)提高聚氨酯膜的耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0009]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40g、異佛爾酮二異氰酸酯48g和氯前列烯醇鈉0. 176g混合，于 60°C下攪拌反應(yīng)2h，得到聚氨酯預(yù)聚體A88g ; (2) 、向聚氨酯預(yù)聚體A中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.06g、鹽酸毛果蕓香堿 1. 06g、苯巴比妥鈉0. 35g和丁酮10. 6g，于65°C條件下反應(yīng)1. 5h，再加入尼龍酸二異丁酯 0. 44g、七氟丁酸酐0. 392g和1，4, 5, 8-萘四甲酸酐0. 88g，反應(yīng)溫度75°C，反應(yīng)時(shí)間lh，再 加入三乙胺8. 8g在75°C中和攪拌反應(yīng)30min，加水65g在75°C進(jìn)行乳化反應(yīng)3h，再加入雙 硫腙1. 5g，65°C反應(yīng)lh，得高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料。
[0010] 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、異佛爾酮二異氰酸酯75g和a -羧甲基十二烷氧基聚 乙二醇鈉鹽0. 625g混合，于85°C下反應(yīng)3h，得到聚氨酯預(yù)聚體A為125. 2g邛 (2) 、向聚氨酯預(yù)聚體A中加入N-(P-氨乙基）-氨丙基三甲氧基硅烷4g、鹽酸毛 果蕓香堿4g、苯巴比妥鈉0.88g和丁酮31.3g，于85°C條件下反應(yīng)3. 5h，加入癸二酸二辛酯 1. 5g、七氟丁酸酐0. 75g和1，4, 5, 8-萘四甲酸酐2. 5g，反應(yīng)溫度85°C，反應(yīng)時(shí)間2h，再加入 三乙胺18. 8g在75°C中和攪拌反應(yīng)50min，加水90g在75°C進(jìn)行乳化反應(yīng)3h，加入8-羥基 喹啉4. 3g，65°C反應(yīng)lh，得高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料。
[0011] 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49g、異佛爾酮二異氰酸酯66g和潑尼松龍磷酸鈉0. 4g混合，于 75°C下反應(yīng)2. 5h，得到聚氨酯預(yù)聚體A為115. 2g ; (2)、向聚氨酯預(yù)聚體A中加入N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷2. 5g、鹽酸毛果 蕓香堿2. 5g、苯巴比妥鈉0. 6g和丁酮21g，于75°C