一种超疏水聚氨酯涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超疏水聚氨酯涂层及其制备方法，包括羟基组分、含氟异氰酸酯组分、扩链交联剂组分和笼型聚倍半硅氧烷组分，所述羟基组分为低聚物多元醇中的一种或多种；所述含氟异氰酸酯组分为结构中含有氟烷基重复链段且端部为NCO的异氰酸酯预聚体；所述扩链交联剂为小分子的多元醇或二胺中的一种或多种；所述笼型聚倍半硅氧烷组分是一种内核为Si‑O‑Si骨架笼形结构、外壳连接有机反应性基团R的无机—有机纳米结构粒子。本发明专利技术制备的聚氨酯涂层不仅具有优异的物理性能、机械性能、耐化学试剂的优点，还具有较好的疏水性能；同时当涂层表面被物理损伤、化学腐蚀破坏后，还可以在短时间内自行愈合，使其得以继续使用。

Superhydrophobic polyurethane coating and preparation method thereof

The invention discloses a super hydrophobic polyurethane coating and preparation method thereof, including hydroxyl groups, fluorinated isocyanate, chain extender crosslinking agent component and poss component, the hydroxyl group is divided into one or more polyols oligomer in the fluorinated isocyanate; ester group is divided into structure containing fluorinated alkyl chains and repeat end isocyanate pre NCO dimer; one or more polyols extenders and crosslinkers for small molecules or the two amines; the poss component is a kernel for Si O Si skeleton cage structure, shell with organic reactive groups of R inorganic organic nano particle structure. The advantages of polyurethane coating prepared by the invention not only has excellent physical properties and mechanical properties, chemical resistance, but also has good hydrophobic properties when the coating surface is at the same time; physical damage, chemical corrosion damage, can also heal themselves in a short period of time, which was to continue to use.

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水聚氨酯涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种聚氨酯涂层及其制备方法，更具体的涉及一种超疏水聚氨酯涂层及其制备方法。
技术介绍
近年来，超疏水表面由于具有优异的自清洁、减少阻力、防污等优异性能得到人们的广泛关注和研究。一般的超疏水表面是指与水的接触角大于150℃的表面，人们对超疏水表面的最初认识来源于植物叶-荷叶表面的“自清洁”现象，目前，基于此类表面的材料结构设计和优化已经得到了广泛研究。然而，多数天然的和人工合成的超疏水表面都具有较差的机械耐久性，其多孔且脆的表面很容易被尖锐的硬物所破坏，使其超疏水的表面特性得到破坏，只有少数超疏水材料的表面具有较好的机械耐久性，其可以承受住沙子的冲击、软衣服的摩擦、剥离测试或砂纸的磨损，但此类材料的结构体系较单一。因此，设计一种具有超疏水、表面耐用，且当表面被磨损、划伤、物理化学侵蚀等损坏之后，还可以自动愈合的高分子材料，具有重要应用潜力和价值。含氟聚合物由于氟原子半径较小，C-F键键长短，键能高而具有优异的耐热、耐氧化及耐化学试剂性能，同时，含氟聚合物的分子间凝聚力低，空气和其界面间的分子间作用力小，表面自由能低，难于被液体或固体浸润或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，包括羟基组分、含氟异氰酸酯组分、扩链交联剂组分和笼型聚倍半硅氧烷组分，所述羟基组分为低聚物多元醇中的一种或多种；所述含氟异氰酸酯组分为结构中含有氟烷基重复链段且端部为NCO的异氰酸酯预聚体；所述扩链交联剂为小分子的多元醇或二胺中的一种或多种；所述笼型聚倍半硅氧烷组分是一种内核为Si‑O‑Si骨架笼形结构、外壳连接有机反应性基团R的无机—有机纳米结构粒子。

【技术特征摘要】
1.一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，包括羟基组分、含氟异氰酸酯组分、扩链交联剂组分和笼型聚倍半硅氧烷组分，所述羟基组分为低聚物多元醇中的一种或多种；所述含氟异氰酸酯组分为结构中含有氟烷基重复链段且端部为NCO的异氰酸酯预聚体；所述扩链交联剂为小分子的多元醇或二胺中的一种或多种；所述笼型聚倍半硅氧烷组分是一种内核为Si-O-Si骨架笼形结构、外壳连接有机反应性基团R的无机—有机纳米结构粒子。2.如权利要求1所述一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，所述羟基组分采用聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丙烯酸多元醇中的一种或多种；所述扩链交联剂为小分子的多元醇或二胺中的一种或多种；所述笼型聚倍半硅氧烷组分是一种内核为Si-O-Si骨架笼形结构、外壳连接有机基团的无机—有机纳米结构粒子，其中有机基团为反应性基团或惰性基团，所述有机基团采用烯基、环氧基、氨基、烷基、亚烃基、芳基中的一种。3.如权利要求2所述一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，所述羟基组分为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的一种，相对分子质量范围为1000～8000。4.如权利要求2所述一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，所述扩链交联剂采用1,4-丁二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、1,6-己二醇、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)中的一种或多种。5.如权利要求2所述一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，所述的笼型聚倍半硅氧烷组分采用异丁基三硅醇倍半硅氧烷、氨丙基异丁基聚倍半硅氧烷、八氨丙基聚倍半硅氧烷、八苯基聚倍半硅氧烷中的一种。6.如权利要求1所述一种超疏水聚氨酯涂层，其特征在于，所述含氟异氰酸酯预聚体制备所采用的原材料为：(a)异氰酸酯，采用芳香族或脂肪族二异氰酸酯中的一种，(b)小分子含氟二元醇；所述含氟异氰酸酯预聚体的制备方法为：首先将第一溶剂加入到配有搅拌器、温度计和加热装置的三口烧瓶中，随后加入小分子含氟二元醇和第一催化剂，升温至40℃～60℃，缓慢加入异氰酸酯，待反应体系自然升温停止后，缓慢加热升温至85±5℃反应2～3h，待体系内NCO含量稳定后，即得预聚体。7.如权利要求6所述一种超疏水聚氨酯涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军瑞，蒋国军，赵正平，刘彬彬，
申请(专利权)人：浙江工业大学之江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33