一種松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑防水材料領(lǐng)域，具體涉及一種松香基水性聚氨酯防水材料的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯涂料分子結(jié)構(gòu)含有大量的氨基甲酸酯鍵，還包含脲鍵、酯鍵和縮二脲鍵等 結(jié)構(gòu)，因此聚氨酯涂料所形成的漆膜就表現(xiàn)出了優(yōu)異的柔韌性、耐磨性、耐化學(xué)試劑腐蝕性 及耐低溫等性能。其中水性聚氨酯涂料以水為主要介質(zhì)，含有較少的有機(jī)溶劑或不含有有 機(jī)溶劑，從而減少有機(jī)揮發(fā)物排放量，成為了環(huán)境友好型涂料發(fā)展的代表，受到了人們的廣 泛關(guān)注。
[0003] 多元醇是合成聚氨酯中非常重要的原料之一，包括聚酯型和聚醚型兩種。目前生 產(chǎn)聚酯多元醇的原料以石油化工產(chǎn)品為主，且多為苯酐、苯二甲酸等有毒有害的化學(xué)品。隨 著能源危機(jī)的逐漸顯現(xiàn)，石油價格的不斷升高，聚酯、聚醚多元醇的價格也快速增長。因此， 利用天然可再生資源為原料生產(chǎn)的聚氨酯中間體，其成本和可持續(xù)性優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法，通過采用產(chǎn)量 豐富的松香改性產(chǎn)品馬來海松酸作為原料合成馬來松香聚酯多元醇，進(jìn)一步合成得到水性 聚氨酯防水材料，原料來源廣、易獲得，合成工藝簡單，特別適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0006] -種松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)在反應(yīng)器中加入35~45份馬來海松酸、8.0~10.4份甲苯，升溫至180°C加入 8.6~11份順丁烯二酸酐、1.2~1.7份催化劑和9.3~12份一縮二乙二醇，升溫至200°C，加 熱反應(yīng)至甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻、洗滌、烘干，即得馬來松 香聚酯多元醇；
[0008] (2)在反應(yīng)器中加13.5~22份聚乙二醇，升溫至65°C加入12~25.2份馬來松香聚 酯多元醇、40~60份有機(jī)異氰酸酯，升溫至80°C反應(yīng)至NCO含量達(dá)到終點(diǎn)，降溫至70°C，加入 0.6~2份催化劑、6~15份二羥甲基丙酸，4~12份丙酮反應(yīng)4h，降溫至40°C，加入6~15份三 乙胺、12~20份去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得到聚氨酯分散體；
[0009] (3)使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1: 1.1~1.3的重量比混 合，加入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。
[0010] 作為具體化，所述的有機(jī)異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯 基甲烷二異氰酸酯中的一種。
[0011] 作為具體化，所述的馬來松香聚酯多元醇用量為聚乙二醇和馬來松香聚酯多元醇 總量的40~60 %。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的效益：
[0013] 本發(fā)明采用松香的改性產(chǎn)品馬來海松酸作為原料合成馬來松香聚酯多元醇，進(jìn)一 步合成得到水性聚氨酯防水材料;本發(fā)明的原料來源廣、易獲得，合成工藝簡單，特別適合 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn);松香基聚酯多元醇的引入改善了漆膜的硬度和耐腐蝕性，顯著的增加了漆膜 的耐熱性。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] (1)馬來松香聚酯多元醇的合成:在裝有機(jī)械攪拌、分水器和球形冷凝管的三口瓶 中加入40g馬來海松酸，9.2g甲苯，在N2保護(hù)下緩慢升溫至180°C，待馬來海松酸全部溶解加 入9. Sg順丁烯二酸酐、1.5g三氯化鋁和10.6g-縮二乙二醇，升溫至200°C，加熱反應(yīng)至分水 器中甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻，用水充分洗滌烘干，得白色 粉末即馬來松香聚酯多元醇；
[0017] (2)在反應(yīng)器中加16. Sg聚乙二醇1000,升溫至65°C待聚乙二醇1000融化后加入 25.2g馬來松香聚酯多元醇、50g異氟爾酮二異氰酸酯，升溫至80°(3在犯保護(hù)下反應(yīng)至NCO含 量達(dá)到終點(diǎn)，降溫至70°C，加入Ig二月桂酸二丁基錫，12g二羥甲基丙酸，6g丙酮反應(yīng)4h，然 后降溫至40°C，加入IOg三乙胺、15g去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得到聚 氨酯分散體；
[0018] (3)使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1:1.2的重量比混合，加 入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。
[0019] 實(shí)施例2
[0020] (1)馬來松香聚酯多元醇的合成:在裝有機(jī)械攪拌、分水器和球形冷凝管的三口瓶 中加入35g馬來海松酸，8. Og甲苯，在N2保護(hù)下緩慢升溫至180°C，待馬來海松酸全部溶解加 入8.6g順丁烯二酸酐、1.2g三氯化鋁和9.3g-縮二乙二醇，升溫至200°C，加熱反應(yīng)至分水 器中甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻，用水充分洗滌烘干，得白色 粉末即馬來松香聚酯多元醇；
[0021] (2)在反應(yīng)器中加22g聚乙二醇1000,升溫至65°C待聚乙二醇1000融化后加入18g 馬來松香聚酯多元醇、40g二苯基甲烷二異氰酸酯，升溫至8〇1在吣保護(hù)下反應(yīng)至NCO含量 達(dá)到終點(diǎn)，降溫至70°C，加入0.6g二月桂酸二丁基錫，6g二羥甲基丙酸，4g丙酮反應(yīng)4h，然后 降溫至40°C，加入6g三乙胺、12g去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得到聚氨酯 分散體；
[0022] (3)使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1:1.3的重量比混合，加 入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。
[0023] 實(shí)施例3
[0024] (1)馬來松香聚酯多元醇的合成:在裝有機(jī)械攪拌、分水器和球形冷凝管的三口瓶 中加入45g馬來海松酸，10.4g甲苯，在N 2保護(hù)下緩慢升溫至180°C，待馬來海松酸全部溶解 加入Ilg順丁烯二酸酐、1.7g三氯化鋁和12g-縮二乙二醇，升溫至200°C，加熱反應(yīng)至分水 器中甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻，用水充分洗滌烘干，得白色 粉末即馬來松香聚酯多元醇；
[0025] (2)在反應(yīng)器中加15g聚乙二醇1000,升溫至65°C待聚乙二醇1000融化后加入15g 馬來松香聚酯多元醇、45g甲苯二異氰酸酯，升溫至8〇1在犯保護(hù)下反應(yīng)至NCO含量達(dá)到終 點(diǎn)，降溫至70°C，加入0.Sg二月桂酸二丁基錫，Sg二羥甲基丙酸，5g丙酮反應(yīng)4h，然后降溫至 40°C，加入Sg三乙胺、Hg去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得到聚氨酯分散 體；
[0026] (3)使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1:1.25的重量比混合， 加入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。
[0027] 實(shí)施例4
[0028] (1)馬來松香聚酯多元醇的合成:在裝有機(jī)械攪拌、分水器和球形冷凝管的三口瓶 中加入38g馬來海松酸，8.7g甲苯，在N2保護(hù)下緩慢升溫至180°C，待馬來海松酸全部溶解加 入Ilg順丁烯二酸酐、1.4g三氯化鋁和IOg-縮二乙二醇，升溫至200°C，加熱反應(yīng)至分水器 中甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻，用水充分洗滌烘干，得白色粉 末即馬來松香聚酯多元醇；
[0029] (2)在反應(yīng)器中加13.5g聚乙二醇1000,升溫至65°C待聚乙二醇1000融化后加入 16.5g馬來松香聚酯多元醇、54g二苯基甲烷二異氰酸酯，升溫至80°(3在吣保護(hù)下反應(yīng)至NCO 含量達(dá)到終點(diǎn)，降溫至70°C，加入1.5g二月桂酸二丁基錫，Hg二羥甲基丙酸，9g丙酮反應(yīng) 4h，然后降溫至40°C，加入12g三乙胺、16g去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得 到聚氨酯分散體；
[0030] (3)使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1:1.1的重量比混合，加 入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。
[0031] 實(shí)施例5
[0032] (1)馬來松香聚酯多元醇的合成:在裝有機(jī)械攪拌、分水器和球形冷凝管的三口瓶 中加入42g馬來海松酸，9.7g甲苯，在N 2保護(hù)下緩慢升溫至180°C，待馬來海松酸全部溶解加 入10.3g順丁烯二酸酐、1.6g三氯化鋁和11. Ig-縮二乙二醇，升溫至200°C，加熱反應(yīng)至分 水器中甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻，用水充分洗滌烘干，得白 色粉末即馬來松香聚酯多元醇；
[0033] (2)在反應(yīng)器中加18g聚乙二醇1000,升溫至65°C待聚乙二醇1000融化后加入12g 馬來松香聚酯多元醇、60g異氟爾酮二異氰酸酯，升溫至8〇1在仏保護(hù)下反應(yīng)至NCO含量達(dá) 到終點(diǎn)，降溫至70°C，加入2g二月桂酸二丁基錫，15g二羥甲基丙酸，12g丙酮反應(yīng)4h，然后降 溫至40°C，加入15g三乙胺、20g去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得到聚氨酯 分散體；
[0034] (3)使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1:1.15的重量比混合， 加入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。
[0035] 將實(shí)施例1、2、3、4、5制得的雙組份防水材料的沖擊強(qiáng)度、拉伸應(yīng)力、斷裂伸長率、 附著力等性能進(jìn)行測試，結(jié)果如下表1所示。
[0036] 表1
[0037]
[0039]以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故 凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬 于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 在反應(yīng)器中加入35~45份馬來海松酸、8.0~10.4份甲苯，升溫至180°C加入8.6~ 11份順丁烯二酸酐、1.2~1.7份催化劑和9.3~12份一縮二乙二醇，升溫至200°C，加熱反應(yīng) 至甲苯從渾濁變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物倒入水中，冷卻、洗滌、烘干，即得馬來松香聚酯 多元醇； (2) 在反應(yīng)器中加13.5~22份聚乙二醇，升溫至65°C加入12~25.2份馬來松香聚酯多 元醇、40~60份有機(jī)異氰酸酯，升溫至80°C反應(yīng)至NCO含量達(dá)到終點(diǎn)，降溫至70°C，加入0.6 ~2份催化劑、6~15份二輕甲基丙酸，4~12份丙酮反應(yīng)4h，降溫至40°C，加入6~15份三乙 胺、12~20份去離子水高速攪拌下分散均勻，真空除去丙酮，得到聚氨酯分散體； (3) 使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按1:1.1~1.3的重量比混合， 加入適量去離子水調(diào)節(jié)乳液黏度，攪拌均勻即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法，其特征在于:所述的 有機(jī)異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法，其特征在于:所述的 馬來松香聚酯多元醇用量為聚乙二醇和馬來松香聚酯多元醇總量的40~60%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種松香基水性聚氨酯防水材料的制備方法。采用松香的改性產(chǎn)品馬來海松酸作為原料合成馬來松香聚酯多元醇，進(jìn)一步與有機(jī)異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙酸、丙酮和三乙胺反應(yīng)得到聚氨酯分散體；使用時將聚氨酯分散體和三聚六亞甲基二異氰酸酯按一定比例混合均勻即可。本發(fā)明的原料來源廣、易獲得，合成工藝簡單，特別適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；松香基聚酯多元醇的引入改善了漆膜的硬度和耐腐蝕性，顯著的增加了漆膜的耐熱性。
【IPC分類】C08G18/48, C08G18/10, C08G18/34, C08G63/553, C08G18/68, C08G18/66
【公開號】CN105504216
【申請?zhí)枴緾N201510962955
【發(fā)明人】黃志強(qiáng), 王繼發(fā), 劉泓銘
【申請人】桂林市和鑫防水裝飾材料有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月21日