一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其原料包括：多异氰酸酯、聚酯多元醇、苯丙乳液、水性环氧树脂乳液、纳米凹凸棒土、纳米氧化锌、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、石蜡、颜料、二胺扩链剂、三羟甲基丙烷、季戊四醇、辛基丁基二苯胺、2,6‑二叔丁基对甲酚、光稳定剂、消泡剂、苯基缩水甘油醚、三乙胺、乙烯基三乙氧基硅烷、壳聚糖、苯甲酸钠、丙酮、去离子水。本发明专利技术提出的一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其具有优异的阻燃性及抗腐蚀性，同时还具有良好的流平性、丰满度及热稳定性等性能。

A high flame retardant and corrosion resistant waterborne polyurethane composite coating

The invention discloses a high flame retardant and corrosion resistant waterborne polyurethane composite coating. The raw materials include polyisocyanate, polyester polyol, styrene acrylic emulsion, waterborne epoxy resin emulsion, nano attapulgite, nano Zinc Oxide, polyvinyl alcohol, hydroxymethyl cellulose, paraffin wax, pigment, two amine chain extender, three hydroxymethylpropane. Pentaerythritol, octyl butyl diphenylamine, 2,6_di-tert-butyl p-cresol, light stabilizer, defoamer, phenylglycidyl ether, triethylamine, vinyl triethoxysilane, chitosan, sodium benzoate, acetone, deionized water. The waterborne polyurethane composite coating with high flame retardancy and corrosion resistance has excellent flame retardancy and corrosion resistance, as well as good leveling, fullness and thermal stability.

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料。
技术介绍
涂料作为一类多功能性工程材料，在化学工业占有重要的地位，其发展在一定程度上可以衡量一个国家工业发展水平。传统涂料一般以有机溶剂为活性稀释剂，施工后会释放出大量的苯、甲醛等挥发性有机化合物(VOC)，严重危害人类生存环境和身体健康，同时由于有机溶剂的存在，给生产和运输带来了消防安全隐患。随着人们环保意识的增强，环保型涂料的研究和开发已经成为各国研究的重点和热点。水性聚氨酯涂料以水为溶剂，具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好等优点而被广泛应用。但目前聚氨酯涂料仍存在阻燃性及抗腐蚀性差的缺陷，限制了聚氨酯涂料的使用。
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高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其具有优异的阻燃性及抗腐蚀性，同时还具有良好的流平性、丰满度及热稳定性等性能。本专利技术提出的一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其原料按重量份包括：聚酯多元醇150-200份、多异氰酸酯50-80份、苯丙乳液20-50份、水性环氧树脂乳液40-70份、纳米凹凸棒土2-5份、纳米氧化锌1-4份、聚乙烯醇5-10份、羟甲基纤维素4-9份、石蜡3-8份、颜料10-30份、二胺扩链剂5-12份、三羟甲基丙烷1-3份、季戊四醇1-2.5份、辛基丁基二苯胺2-4份、2,6-二叔丁基对甲酚2-4份、光稳定剂1-2份、消泡剂1.5-3份、苯基缩水甘油醚2.5-5份、三乙胺3-6份、乙烯基三乙氧基硅烷2-4份、壳聚糖3-8份、苯甲酸钠2-5份、丙酮8-15份、去离子水30-90份。具体实施方式中，聚酯多元醇的重量份还可以为155、160、165、175、180、190份，多异氰酸酯的重量份还可以为55、60、65、70、75份，苯丙乳液的重量份还可以为25、30、35、40、45份，水性环氧树脂乳液的重量份还可以为45、50、55、60、65份，纳米凹凸棒土的重量份还可以为2.5、3、3.5、4、4.5份，纳米氧化锌的重量份还可以为1.5、2、2.5、3、3.5份，聚乙烯醇的重量份还可以为6、6.5、7、7.5、8、9份，羟甲基纤维素的重量份还可以为5、6、6.5、7、8份，石蜡的重量份还可以为4、5、5.5、6、7、8份，颜料的重量份还可以为12、15、18、20、22、25、28份，二胺扩链剂的重量份还可以为6、7、8、9、10、11份，三羟甲基丙烷的重量份还可以为1.4、1.8、2、2.2、2.5、2.8份，季戊四醇的重量份还可以为1.2、1.5、1.8、2、2.2份，辛基丁基二苯胺的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，2,6-二叔丁基对甲酚的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，光稳定剂的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，消泡剂的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.5、2.8份，苯基缩水甘油醚的重量份还可以为3、3.5、4、4.5份，三乙胺的重量份还可以为2.5、4、4.5、5、5.5份，乙烯基三乙氧基硅烷的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，壳聚糖的重量份还可以为4、5、5.5、6、7份，苯甲酸钠的重量份还可以为2.5、3、3.5、4、4.5份，丙酮的重量份还可以为9、10、11、12、13、14份，去离子水的重量份还可以为40、50、60、70、80份。优选地，水性环氧树脂乳液固含量为55-65％。优选地，多异氰酸酯的原料按重量份包括：对苯二异氰酸酯15-30份、邻苯二甲基二异氰酸酯5-10份。优选地，二胺扩链剂按以下工艺进行制备：S1、将4-氯-3-硝基三氟甲苯、二溴丁烯二醇、无水碳酸钠和N,N-二甲基甲酰胺混合，升温搅拌，除去N,N-二甲基甲酰胺后重结晶，干燥，得到物料A；S2、将物料A与活性炭、二硫化钠、六水氯化铁和丙二醇甲醚混合，搅拌，经后处理得到二胺扩链剂。优选地，S1中，按重量份将20-30份4-氯-3-硝基三氟甲苯、10-15份二溴丁烯二醇、4-8份无水碳酸钠和120-180份N,N-二甲基甲酰胺混合，升温至90-100℃搅拌6-8h，除去N,N-二甲基甲酰胺后重结晶，在70-80℃温度条件下真空干燥，得到物料A。优选地，S2中，按重量份将25-30份物料A与2-3份活性炭、0.1-0.4份二硫化钠、0.2-1份六水氯化铁和60-80份丙二醇甲醚混合，在80-95℃温度条件下搅拌6-8h，经后处理得到二胺扩链剂。优选地，S2中，后处理包括将物料进行提纯、真空干燥及过筛处理。优选地，S2中，后处理包括将物料进行提纯、在85-90℃温度条件下真空干燥、过150-200目筛处理。本专利技术制品采用常规制备工艺制得。本专利技术中所添加的二胺扩链剂在其制备过程中，通过合理设置反应参数，使二溴丁烯二醇羟基中的活泼氢与4-氯-3-硝基三氟甲苯中的氯元素发生替换反应从而使两者接枝，使得到的物料A中带有氟元素及溴元素，并且两端带有硝基，再通过优化S2步骤，使硝基还原成氨基，制得的二胺扩链剂具有良好的相容性、分散性及阻燃性等优点，加入本专利技术中，与聚乙烯醇、羟甲基纤维素、三羟甲基丙烷、季戊四醇配合作为改性剂，有效改善水性聚氨酯的空间结构，使其交联密度适中，具有独特稳定的三维网状结构，聚氨酯分子结构中软段与硬段分布合理，在体系中分散性与相容性好，再与苯丙乳液、水性环氧树脂乳液复合，其相容性好，不仅保留了各自组分带有的优异性能，同时彼此间具有协同作用，有效改善苯丙乳液的成膜性和耐水性差的缺陷，同时改善了由于添加聚酯多元醇导致制品耐水性及力学性能降低的缺陷，各组分配合，使本专利技术制品附着性、丰满度和光泽度好，固化时间合理，对环境污染小，同时具有优异的阻燃性、抗腐蚀性、耐寒耐热性、耐磨性及耐候性，还具有良好的流平性、热稳定性及力学性能等，再配合添加纳米凹凸棒土、纳米氧化锌、石蜡、颜料、辛基丁基二苯胺、2,6-二叔丁基对甲酚、光稳定剂、消泡剂、苯基缩水甘油醚、三乙胺、乙烯基三乙氧基硅烷、壳聚糖、苯甲酸钠配合作为助剂及填料，各组分相容性好，进一步改善了本专利技术制品硬度、强度、抗腐蚀性、光稳定性、流平性及高阻燃性等性能，提高了本专利技术制品的综合性能。本专利技术提出的一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其具有优异的阻燃性及抗腐蚀性，同时还具有良好的流平性、丰满度及热稳定性等性能。对本专利技术中提出的高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料进行性能测试，其表干时间在20-40min，硬干时间在1.2-1.8h，涂膜无裂纹，且氧指数超过26％，在盐雾中暴露2000h后高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料涂膜未显示出气泡或锈蚀，且蠕变较短，蠕变不超过1mm，表现出优异的阻燃性与抗腐蚀性，适于生产使用。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本专利技术提出的一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其原料按重量份包括：聚酯多元醇150份、多异氰酸酯50份、苯丙乳液50份、水性环氧树脂乳液40份、纳米凹凸棒土2份、纳米氧化锌4份、聚乙烯醇10份、羟甲基纤维素4份、石蜡3份、颜料10份、二胺扩链剂5份、三羟甲基丙烷1份、季戊四醇1份、辛基丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚酯多元醇150‑200份、多异氰酸酯50‑80份、苯丙乳液20‑50份、水性环氧树脂乳液40‑70份、纳米凹凸棒土2‑5份、纳米氧化锌1‑4份、聚乙烯醇5‑10份、羟甲基纤维素4‑9份、石蜡3‑8份、颜料10‑30份、二胺扩链剂5‑12份、三羟甲基丙烷1‑3份、季戊四醇1‑2.5份、辛基丁基二苯胺2‑4份、2,6‑二叔丁基对甲酚2‑4份、光稳定剂1‑2份、消泡剂1.5‑3份、苯基缩水甘油醚2.5‑5份、三乙胺3‑6份、乙烯基三乙氧基硅烷2‑4份、壳聚糖3‑8份、苯甲酸钠2‑5份、丙酮8‑15份、去离子水30‑90份。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚酯多元醇150-200份、多异氰酸酯50-80份、苯丙乳液20-50份、水性环氧树脂乳液40-70份、纳米凹凸棒土2-5份、纳米氧化锌1-4份、聚乙烯醇5-10份、羟甲基纤维素4-9份、石蜡3-8份、颜料10-30份、二胺扩链剂5-12份、三羟甲基丙烷1-3份、季戊四醇1-2.5份、辛基丁基二苯胺2-4份、2,6-二叔丁基对甲酚2-4份、光稳定剂1-2份、消泡剂1.5-3份、苯基缩水甘油醚2.5-5份、三乙胺3-6份、乙烯基三乙氧基硅烷2-4份、壳聚糖3-8份、苯甲酸钠2-5份、丙酮8-15份、去离子水30-90份。2.根据权利要求1所述高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，水性环氧树脂乳液固含量为55-65％。3.根据权利要求1或2所述高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，多异氰酸酯的原料按重量份包括：对苯二异氰酸酯15-30份、邻苯二甲基二异氰酸酯5-10份。4.根据权利要求1-3中任一项所述高阻燃抗腐蚀水性聚氨酯复合涂料，其特征在于，二胺扩链剂按以下工艺进行制备：S1、将4-氯-3-硝基三氟甲苯、二溴丁烯二醇、无水碳酸钠和N,N-二甲基甲酰胺混合，升温搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：许戈文，熊潜生，霍俊丽，张虎，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