一種高分子涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種高分子涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水性聚氨酯乳液具有軟硬度可調(diào)節(jié)、優(yōu)異的附著力和柔韌性等優(yōu)點，廣泛地應(yīng)用于涂料、粘合劑及油墨領(lǐng)域，目前較為成熟的陰離子水性聚氨酯的合成方式主要是通過在聚氨酯分子鏈段上引入親水基團而內(nèi)乳化，成膜后具有一定吸濕性，成膜機械性能、耐水性、耐溶劑性較差。通?？刹捎媒宦?lián)改性和復合改性來提高膠膜的耐水性及機械性能；
為了改善聚氨酯的力學性能、耐水性等性能，同時降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明以蓖麻油部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)石化產(chǎn)品多元醇，制備一種新型乳液，使其膠膜性能得到了進一步改善，是一種利用可再生資源來制備環(huán)保型高性能乳液涂料的有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是提供了一種高分子涂料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種高分子涂料，其特征在于該涂料是由質(zhì)量比為1.7-2:1的A組份和B組份組成，所述的A組份是由下述重量份的原料組成的:
異佛爾酮二異氰酸酯60-67、聚乙烯亞胺3-4、馬來酸酐-丙烯酸共聚物1-2、二苯基硅二醇0.4-1、氟硅酸鈉1-2、硬脂酸鋇2-3、sp-80 0.3_1、乙基纖維素2_3、聚碳酸酯二醇80-93、聚倍半硅氧烷1.6-3、偶氮二異丁腈0.4-0.9、丁基硫醇錫0.1-0.17、氟硼酸0.1-0.13、昆麻油 10_16、I，4~ 丁一■醇 1.3—2 ；
所述的B組份是由下述重量份的原料組成的:
乙酰檸檬酸三乙酯4.6-5、二甲氨基丙胺0.1-0.2、二甲硫基甲苯二胺3-4、干酪素0.2-0.4、二乙氨基乙醇0.6-1、滑石粉3-5。
[0005]一種高分子涂料的制備方法，包括以下步驟:
其中A組份的制備方法包括以下步驟:
(1)將上述氟硅酸鈉加入到10-15倍去離子水中，攪拌均勻后加入聚乙烯亞胺，攪拌溶解，加入乙基纖維素、sp-80，送入乳化機中，600-1000轉(zhuǎn)/分乳化分散17-20分鐘，得高分子纖維乳化液；
(2)將聚碳酸酯二醇加熱至100-120°C，減壓除水l_2h；
(3)將蓖麻油加入到5-10倍重量的異丙醇中，攪拌條件下加入氟硼酸、高分子纖維乳化液，在60-65 °C下保溫攪拌1-2小時，加入氨水，調(diào)節(jié)溶液PH為8-9，加入α -溴代肉桂醛，攪拌均勻，得蓖麻油纖維醇；
(4)將馬來酸酐-丙烯酸共聚物加入到3-4倍水中，加入二苯基硅二醇，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)PH為7-8，得共聚物醇溶液；
(5)將上述蓖麻油纖維醇加入到脫水后的聚碳酸酯二醇中，加入丁基硫醇錫，攪拌條件下加入異佛爾酮二異氰酸酯，通入氮氣，加入1，4- 丁二醇，在85-90°C下反應(yīng)1-2小時，加入共聚物醇溶液，降低溫度為50-60°C，保溫攪拌30-40分鐘，冷卻，得聚氨酯預聚體；
(6)將上述偶氮二異丁腈加入到其重量20-30倍的丙酮中，攪拌均勻，為引發(fā)劑溶液；
(7)在上述聚氨酯預聚體中加入聚倍半硅氧烷，80-85?下滴加上述引發(fā)劑溶液，滴加完畢后超聲分散10-20分鐘，加入剩余各原料，脫水，冷卻出料，旋蒸脫去丙酮，即得；
所述的B組份的制備方法包括以下步驟:
將乙酰檸檬酸三乙醋、二甲氨基丙胺、干酪素、二乙氨基乙醇混合，加入到反應(yīng)釜中，在90-100°C下保溫攪拌20-35分鐘，加入二甲硫基甲苯二胺，攪拌均勻，抽真空脫水脫氣1_2小時，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得。
[0006]使用方法:
首先將基層表面的塵土、雜物清理干凈，基層必須平整、結(jié)實以及干燥，將本發(fā)明的A、B組份按照重量份比例混合，攪拌均勻，利用噴槍噴涂到基層表面。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明首先采用蓖麻油交聯(lián)預聚體:
蓖麻油中的多官能團結(jié)構(gòu)可以賦予聚合物一定的交聯(lián)，提高聚合物的交聯(lián)程度，使得分子鏈間的相互作用力增大，分子鏈運動受阻，水分子難以進入分子鏈間使聚合物溶脹，故膠膜吸水率下降；
同時蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯，其分子中長鏈非極性脂肪酸鏈使膠膜具有良好的疏水性，也進一步降低了吸水性；
同時蓖麻油中的酯基具有較高的內(nèi)聚能，可以提高膠膜的拉伸強度；
而乙基纖維素具有較好的耐熱性、熱塑性，與聚氨酯具有很好的相容性，可以提高預聚體的綜合性能；
然后將聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷共混改性:
由于聚倍半硅氧烷是含有Si — O — Si骨架結(jié)構(gòu)的納米粒子，可以構(gòu)阻止聚合物內(nèi)部的有機物在進一步氧化和分解過程中易揮發(fā)物的釋放，具備很好的熱穩(wěn)定性同時易于官能化，能很好地引入到有機基體中改善聚合物性能，在受氧化的條件下還會生成Si02包覆在表面，可使材料隔氧、隔熱、致使阻燃效果增加。
[0008]本發(fā)明的涂料可以在基材表面形成致密的涂膜，該涂膜硬度好，能夠提供良好的表面效果。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1:
一種高分子涂料，其特征在于該涂料是由質(zhì)量比為1.7:1的A組份和B組份組成，所述的A組份是由下述重量份的原料組成的:
異佛爾酮二異氰酸酯67、聚乙烯亞胺4、馬來酸酐-丙烯酸共聚物1、二苯基硅二醇
0.4、氟硅酸鈉2、硬脂酸鋇3、sp-80 0.3、乙基纖維素2、聚碳酸酯二醇93、聚倍半硅氧烷
1.6、偶氮二異丁腈0.9、丁基硫醇錫0.17、氟硼酸0.13、蓖麻油10、1，4-丁二醇1.3 ;
所述的B組份是由下述重量份的原料組成的: 乙酰檸檬酸三乙酯4.6、二甲氨基丙胺0.2、二甲硫基甲苯二胺3、干酪素0.2、二乙氨基乙醇0.6、滑石粉5。
[0010]一種高分子涂料的制備方法，包括以下步驟:
其中A組份的制備方法包括以下步驟:
(1)將上述氟硅酸鈉加入到15倍去離子水中，攪拌均勻后加入聚乙烯亞胺，攪拌溶解，加入乙基纖維素、sp-80，送入乳化機中，1000轉(zhuǎn)/分乳化分散20分鐘，得高分子纖維乳化液；
(2)將聚碳酸酯二醇加熱至120°C，減壓除水2h；
(3)將蓖麻油加入到10倍重量的異丙醇中，攪拌條件下加入氟硼酸、高分子纖維乳化液，在65 °C下保溫攪拌I小時，加入氨水，調(diào)節(jié)溶液PH為9，加入α -溴代肉桂醛，攪拌均勻，得蓖麻油纖維醇；
(4)將馬來酸酐-丙烯酸共聚物加入到3倍水中，加入二苯基硅二醇，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)PH為7，得共聚物醇溶液；
(5)將上述蓖麻油纖維醇加入到脫水后的聚碳酸酯二醇中，加入丁基硫醇錫，攪拌條件下加入異佛爾酮二異氰酸酯，通入氮氣，加入1，4_ 丁二醇，在90°C下反應(yīng)2小時，加入共聚物醇溶液，降低溫度為60°C，保溫攪拌40分鐘，冷卻，得聚氨酯預聚體；
(6)將上述偶氮二異丁腈加入到其重量20-30倍的丙酮中，攪拌均勻，為引發(fā)劑溶液；
(7)在上述聚氨酯預聚體中加入聚倍半硅氧烷，85°C下滴加上述引發(fā)劑溶液，滴加完畢后超聲分散20分鐘，加入剩余各原料，脫水，冷卻出料，旋蒸脫去丙酮，即得；
所述的B組份的制備方法包括以下步驟:
將乙酰檸檬酸三乙醋、二甲氨基丙胺、干酪素、二乙氨基乙醇混合，加入到反應(yīng)釜中，在100°C下保溫攪拌35分鐘，加入二甲硫基甲苯二胺，攪拌均勾，抽真空脫水脫氣I小時，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得。
[0011]性能測試:
拉伸強度6.1MPa ；
撕裂強度20N/mm ；
斷裂伸長率:550% ；
不透水性:0.3MPa、30min:不透水。
【主權(quán)項】
1.一種高分子涂料，其特征在于該涂料是由質(zhì)量比為1.7-2:1的A組份和B組份組成，所述的A組份是由下述重量份的原料組成的: 異佛爾酮二異氰酸酯60-67、聚乙烯亞胺3-4、馬來酸酐-丙烯酸共聚物1-2、二苯基硅二醇0.4-1、氟硅酸鈉1-2、硬脂酸鋇2-3、sp-80 0.3_1、乙基纖維素2_3、聚碳酸酯二醇80-93、聚倍半硅氧烷1.6-3、偶氮二異丁腈0.4-0.9、丁基硫醇錫0.1-0.17、氟硼酸0.1-0.13、昆麻油 10_16、I，4~ 丁一■醇 1.3—2 ； 所述的B組份是由下述重量份的原料組成的: 乙酰檸檬酸三乙酯4.6-5、二甲氨基丙胺0.1-0.2、二甲硫基甲苯二胺3-4、干酪素0.2-0.4、二乙氨基乙醇0.6-1、滑石粉3-5。2.一種如權(quán)利要求1所述的高分子涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 其中A組份的制備方法包括以下步驟: (1)將上述氟硅酸鈉加入到10-15倍去離子水中，攪拌均勻后加入聚乙烯亞胺，攪拌溶解，加入乙基纖維素、sp-80，送入乳化機中，600-1000轉(zhuǎn)/分乳化分散17-20分鐘，得高分子纖維乳化液； (2)將聚碳酸酯二醇加熱至100-120°C，減壓除水l_2h； (3)將蓖麻油加入到5-10倍重量的異丙醇中，攪拌條件下加入氟硼酸、高分子纖維乳化液，在60-65 °C下保溫攪拌1-2小時，加入氨水，調(diào)節(jié)溶液PH為8-9，加入α -溴代肉桂醛，攪拌均勻，得蓖麻油纖維醇； (4)將馬來酸酐-丙烯酸共聚物加入到3-4倍水中，加入二苯基硅二醇，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)PH為7-8，得共聚物醇溶液； (5)將上述蓖麻油纖維醇加入到脫水后的聚碳酸酯二醇中，加入丁基硫醇錫，攪拌條件下加入異佛爾酮二異氰酸酯，通入氮氣，加入1，4- 丁二醇，在85-90°C下反應(yīng)1-2小時，加入共聚物醇溶液，降低溫度為50-60°C，保溫攪拌30-40分鐘，冷卻，得聚氨酯預聚體； (6)將上述偶氮二異丁腈加入到其重量20-30倍的丙酮中，攪拌均勻，為引發(fā)劑溶液； (7)在上述聚氨酯預聚體中加入聚倍半硅氧烷，80-85?下滴加上述引發(fā)劑溶液，滴加完畢后超聲分散10-20分鐘，加入剩余各原料，脫水，冷卻出料，旋蒸脫去丙酮，即得； 所述的B組份的制備方法包括以下步驟: 將乙酰檸檬酸三乙醋、二甲氨基丙胺、干酪素、二乙氨基乙醇混合，加入到反應(yīng)釜中，在90-100°C下保溫攪拌20-35分鐘，加入二甲硫基甲苯二胺，攪拌均勻，抽真空脫水脫氣1_2小時，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高分子涂料，首先采用蓖麻油交聯(lián)預聚體：蓖麻油中的多官能團結(jié)構(gòu)可以賦予聚合物一定的交聯(lián)，提高聚合物的交聯(lián)程度，使得分子鏈間的相互作用力增大，分子鏈運動受阻，水分子難以進入分子鏈間使聚合物溶脹，故膠膜吸水率下降；同時蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯，其分子中長鏈非極性脂肪酸鏈使膠膜具有良好的疏水性，也進一步降低了吸水性；同時蓖麻油中的酯基具有較高的內(nèi)聚能，可以提高膠膜的拉伸強度；而乙基纖維素具有較好的耐熱性、熱塑性，與聚氨酯具有很好的相容性，可以提高預聚體的綜合性能；然后將聚氨酯預聚體與聚倍半硅氧烷共混改性。
【IPC分類】C09D7/12, C09D175/04
【公開號】CN104893529
【申請?zhí)枴緾N201510332656
【發(fā)明人】徐 明
【申請人】合肥吉科新材料有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月16日