一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料制造技术

技术编号:14558741 阅读:125 留言:0更新日期:2017-02-05 13:33
本发明专利技术公开了一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其原料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液20-35份、水性聚苯胺乳液10-25份、多异氰酸酯10-35份、有机改性纳米二氧化硅3-15份、纳米磷酸锌5-15份、高岭土2-5份、滑石粉2-10份、云母粉3-12份、硫酸钡2-10份、三聚磷酸铝5-12份、成膜助剂5-15份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂0.5-1.2份、润湿剂0.2-0.8份、流平剂0.1-0.5份、防冻剂2-5份、水20-35份。本发明专利技术提出的耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其耐水性和耐腐蚀性好,耐热性和耐候性能优异,强度高,与底材的附着力强,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料
,尤其涉及一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料
技术介绍
聚氨酯具有较好的耐磨、耐水、耐溶剂和优异的机械性能,目前在弹性体、泡沫塑料、涂料、黏合剂及生物医用材料等方面获得了广泛应用。聚氨酯涂料通常被应用在皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂、铸钢涂料等领域。虽然聚氨酯具有优异的性能,但是其也存在某些局限,例如,其分子链上的亲水性—CH2OH基团易吸水,导致聚氨酯耐水性能下降,在水环境下严重影响聚氨酯涂层的耐腐蚀性和使用寿命,从而限制其应用范围。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其耐水性和耐腐蚀性好,耐热性和耐候性能优异,强度高,与底材的附着力强,使用寿命长。本专利技术提出的一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其原料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液20-35份、水性聚苯胺乳液10-25份、多异氰酸酯10-35份、有机改性纳米二氧化硅3-15份、纳米磷酸锌5-15份、高岭土2-5份、滑石粉2-10份、云母粉3-12份、硫酸钡2-10份、三聚磷酸铝5-12份、成膜助剂5-15份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂0.5-1.2份、润湿剂0.2-0.8份、流平剂0.1-0.5份、防冻剂2-5份、水20-35份。优选地,其原料中,改性聚氨酯乳液、水性丙烯酸乳液、水性聚苯胺乳液的重量比为100:26-33:15-22。优选地,其原料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液28-32份、水性聚苯胺乳液18-21份、多异氰酸酯19-25份、有机改性纳米二氧化硅7-11份、纳米磷酸锌8-12份、高岭土3.2-4份、滑石粉5.5-7份、云母粉6-8份、硫酸钡5.5-7份、三聚磷酸铝8-10份、成膜助剂7-10份、消泡剂0.32-0.4份、分散剂0.8-1.1份、润湿剂0.6-0.7份、流平剂0.32-0.4份、防冻剂3.2-4份、水26-31份。优选地,其原料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液30份、水性聚苯胺乳液20份、多异氰酸酯21份、有机改性纳米二氧化硅10份、纳米磷酸锌9份、高岭土3.6份、滑石粉6.5份、云母粉7份、硫酸钡6.2份、三聚磷酸铝9份、成膜助剂8.5份、消泡剂0.35份、分散剂1.1份、润湿剂0.65份、流平剂0.35份、防冻剂3.7份、水30份。优选地,所述改性聚氨酯乳液按照以下工艺进行制备:按重量份将15-25份甲基丙烯酸甲酯和5-12份丙烯酸丁酯混合均匀,然后加入10-20份4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、15-25份聚己内酯二元醇、2-12份聚碳酸亚丙酯二醇、0.5-1份三羟甲基丙烷、2-3份二羟基半酯和1-5份六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪,在65-75℃下进行反应0.8-2.5h,然后加入1-1.5份甲基丙烯酸羟乙酯搅拌反应20-35min,调节体系为中性后加入80-100份质量分数为0.2-0.5%的α-烯基磺酸钠水溶液,再加入0.2-0.5份引发剂后加入3-5份甲基丙烯酸、0.2-1份丙烯酸丁酯、2-5份甲基丙烯酸三氟乙酯和2-3.5份硅烷偶联剂KH-570,搅拌反应2-3.5h,调节体系的pH为碱性后加入1-2.5份氮丙啶,搅拌反应50-80min得到所述改性聚氨酯乳液。优选地,所述改性聚氨酯乳液按照以下工艺进行制备:按重量份将20份甲基丙烯酸甲酯和10份丙烯酸丁酯混合均匀,然后加入16份4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、20份聚己内酯二元醇、10份聚碳酸亚丙酯二醇、0.65份三羟甲基丙烷和、2.6份二羟基半酯和3.2份六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪,在70℃下进行反应2h,然后加入1.2份甲基丙烯酸羟乙酯搅拌反应30min,调节体系为中性后加入95份质量分数为0.35%的α-烯基磺酸钠水溶液,再加入0.35份引发剂后加入4份甲基丙烯酸、0.6份丙烯酸丁酯、3.2份甲基丙烯酸三氟乙酯和3份硅烷偶联剂KH-570,搅拌反应3.2h,调节体系的pH为碱性后加入2.2份氮丙啶,搅拌反应60min得到所述改性聚氨酯乳液。优选地,所述引发剂偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的一种或者多种的混合物。优选地,所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇单丁醚、乙二醇苯醚、二丙酮醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或者多种的混合物。优选地,防冻剂为氯化钙、丙二醇、乙二醇、丙三醇中的一种或者多种的混合物。本专利技术所述耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料可以按照常规的聚氨酯水性涂料制备工艺制备而成。本专利技术中,选择了水性丙烯酸乳液、水性聚苯胺乳液与改性聚氨酯乳液配合作为成膜物质,三者按照上述比例配合后,相容性好,性能协同,赋予涂料优异的耐腐蚀性的同时改善了涂料的耐候性和耐热性;优选方式中,在改性聚氨酯乳液的制备过程中,选择了4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、聚己内酯二元醇、聚碳酸亚丙酯二醇、三羟甲基丙烷、二羟基半酯和六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪为原料,从而在聚氨酯乳液中引入了聚碳酸亚丙酯二醇,赋予涂料优异的耐磨性、耐候性和一定的阻燃性,引入了六氢-1,3,5-三(羟乙基)-均三嗪提高了体系的交联密度,同时赋予涂料一定的抗菌性,提高了涂料的耐腐蚀性,加入甲基丙烯酸羟乙酯后,其能起到交联的作用,一方面与体系中的异氰酸根反应,一方面与加入的甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯和硅烷偶联剂KH-570中的双键产生了聚合,得到了丙烯酸酯改性的聚氨酯,与氮丙啶混合后,丙烯酸酯改性的聚氨酯中的羧基易于开环的氮丙啶发生了交联反应,得到了改性聚氨酯乳液,将其用作体系的成膜物质,一方面,由于体系中引入了氟原子和硅原子,改善了涂料的耐热性、耐腐蚀性和耐水性,另一方面,因氮丙啶与聚氨酯分子中的羧酸根发生了反应,消除了部分亲水基团,且分子链间产生了交联,形成了致密涂层,封闭了水分散体中的亲水基团,减少了水分子的渗入,增加了电解质的电离难度,同时阻碍了盐雾、氧气等腐蚀介质的侵入,减缓了腐蚀,改善了涂料的耐水性、耐溶剂性和耐腐蚀性,同时提高了涂料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度;纳米磷酸锌、硫酸钡、三聚磷酸铝加入体系中,具有协同作用,显著提高了涂料的耐腐蚀性,与高岭土、滑石粉、云母粉配合后,进一步改善了涂料的耐腐蚀性,同时提高了涂料的耐热性和耐水性。具体实施方式下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其特征在于,其原料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液20‑35份、水性聚苯胺乳液10‑25份、多异氰酸酯10‑35份、有机改性纳米二氧化硅3‑15份、纳米磷酸锌5‑15份、高岭土2‑5份、滑石粉2‑10份、云母粉3‑12份、硫酸钡2‑10份、三聚磷酸铝5‑12份、成膜助剂5‑15份、消泡剂0.2‑0.5份、分散剂0.5‑1.2份、润湿剂0.2‑0.8份、流平剂0.1‑0.5份、防冻剂2‑5份、水20‑35份。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其特征在于,其原料按重量份包括以下
组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液20-35份、水性聚苯胺乳液10-25
份、多异氰酸酯10-35份、有机改性纳米二氧化硅3-15份、纳米磷酸锌5-15
份、高岭土2-5份、滑石粉2-10份、云母粉3-12份、硫酸钡2-10份、三聚磷
酸铝5-12份、成膜助剂5-15份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂0.5-1.2份、润
湿剂0.2-0.8份、流平剂0.1-0.5份、防冻剂2-5份、水20-35份。
2.根据权利要求1所述耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其特征在于,其原料中,
改性聚氨酯乳液、水性丙烯酸乳液、水性聚苯胺乳液的重量比为100:26-33:
15-22。
3.根据权利要求1或2所述耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其特征在于,其原
料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液28-32份、
水性聚苯胺乳液18-21份、多异氰酸酯19-25份、有机改性纳米二氧化硅7-11
份、纳米磷酸锌8-12份、高岭土3.2-4份、滑石粉5.5-7份、云母粉6-8份、
硫酸钡5.5-7份、三聚磷酸铝8-10份、成膜助剂7-10份、消泡剂0.32-0.4份、
分散剂0.8-1.1份、润湿剂0.6-0.7份、流平剂0.32-0.4份、防冻剂3.2-4份、
水26-31份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其特征在于,
其原料按重量份包括以下组分:改性聚氨酯乳液100份、水性丙烯酸乳液30份、
水性聚苯胺乳液20份、多异氰酸酯21份、有机改性纳米二氧化硅10份、纳米
磷酸锌9份、高岭土3.6份、滑石粉6.5份、云母粉7份、硫酸钡6.2份、三
聚磷酸铝9份、成膜助剂8.5份、消泡剂0.35份、分散剂1.1份、润湿剂0.65
份、流平剂0.35份、防冻剂3.7份、水30份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述耐腐蚀耐水性聚氨酯涂料,其特征在于,

\t所述改性聚氨酯乳液按照以下工艺进行制备:按重量份将15-25份甲基丙烯酸甲
酯和5-12份丙烯酸丁酯混合均匀,然后加入10-20份4,4-二异氰酸酯二环己基甲
...

【专利技术属性】
技术研发人员:许戈文熊潜生霍俊丽戴震何纪慧杨立春
申请(专利权)人:安徽安大华泰新材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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