一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层，包括下述重量份组成：二异氰酸酯：70～100份；改性聚己内酯二元醇：200～400份；羟基硅烷：20～50份；催化剂：0.1～0.5份；2，2

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子领域，更具体的说是涉及一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层。

技术介绍

[0002]合成革是模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品。通常以经浸渍的无纺布为网状层，微孔聚氨脂层作为粒面层制得。其正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然革。广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。
[0003]由于合成革是聚酯产品，其表面很容易粘附上颗粒污渍，急需一层防污涂层进行保护。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层，
[0007]包括下述重量份组成：
[0008]二异氰酸酯：70～100份；
[0009]改性聚己内酯二元醇：200～400份；
[0010]羟基硅烷：20～50份；
[0011]催化剂：0.1～0.5份；
[0012]2，2
‑
二羟甲基丙酸：10～15份；
[0013]二元醇：10～20份；
[0014]三乙胺：10～15份；
[0015]二乙胺：4～8份。
[0016]所述改性聚己内酯二元醇制备方法为取ε
‑
己内酯、1，4
‑
丁二醇、1，4丁二酸、双环戊二烯二甲酸、正钛酸正丁酯混合，在装有冷凝管的烧瓶中，在氮气保护下，在搅拌状态下，升温至160℃油浴下，融入搅拌30min，保持升温速率为15℃/h，升温至210℃，反应3h，急着升温至230℃，压力在60Pa压力下缩聚反应3h，降温至室温得到改性聚己内酯二醇。
[0017]作为本专利技术的进一步改进：
[0018]所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0019]作为本专利技术的进一步改进：
[0020]所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
[0021]作为本专利技术的进一步改进：
[0022]所述ε
‑
己内酯、1，4
‑
丁二醇、1，4
‑
丁二酸、双环戊二烯二甲酸摩尔比为1∶1～4∶1～4∶0.1～0.5。
[0023]作为本专利技术的进一步改进：
[0024]所述正钛酸正丁酯用来为ε
‑
己内酯质量的3％～5％。
[0025]作为本专利技术的进一步改进：
[0026]所述二元醇为丙二醇、丁二醇、戊二醇。
[0027]作为本专利技术的进一步改进：
[0028]所述羟基硅烷为：二苯基硅二醇、3
‑
[[(叔
‑
丁基)硅烷基]氧基]‑5‑
羟基
‑
苯甲醇。作为本专利技术的另一专利技术目的，提供一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层的制备方法，
[0029]步骤一：
[0030]将二异氰酸酯、改性聚己内酯二元醇、羟基硅烷、催化剂装入带有回流冷凝管的烧瓶中，并在搅拌状态下，75℃，反应2h；
[0031]步骤二：
[0032]加入2，2
‑
二羟甲基丙酸、二元醇，加入丙酮稀释，在80～120℃下反应1h；
[0033]步骤三：
[0034]冷却至40℃，并继续加入丙酮稀释；
[0035]步骤四：
[0036]加入三乙胺进行中和成盐，10min；
[0037]步骤五：
[0038]加水乳化5min后，加入乙二胺和水的混合液，继续乳化20min；
[0039]步骤六：
[0040]旋转蒸发脱去丙酮，得到水性聚氨酯涂层材料。
[0041]本专利技术的有益效果，在本专利技术中主要采用了改性聚己内酯二醇和羟基硅烷与二异氰酸酯进行聚合，制备涂层材料，提升了聚氨酯涂层材料的抗污能力，以及提高了其力学性能，并且增强了其抗水解能力。
[0042]其中，羟基硅烷优选二苯基硅二醇、3
‑
[[(叔
‑
丁基)硅烷基]氧基]‑5‑
羟基
‑
苯甲醇，其主要是由于这两种硅烷带了刚性基团，从而进一步提高了力学性能。在聚己内酯改性过程中，主要采用了ε
‑
己内酯、丁二醇、丁二酸、环戊二烯二甲酸进行一个共聚，申请人意外发现，共聚了环戊二烯二甲酸以后的聚己内酯二醇，在引入到涂层材料中之后，具有更强的抗水解能力，解决了水性聚氨酯涂层的水解问题。同时在低温下，环戊二烯基团也具有更强的分子间作用力，从而提高了力学性能。
附图说明
[0043]图1为实施例二的测试1抗污测试照片；
[0044]图2为对比例一的测试1抗污测试照片；
[0045]图3为对比例二的测试1抗污测试照片；
[0046]图4为对比例三的测试1抗污测试照片。
具体实施方式
[0047]下面将结合附图所给出的实施例对本专利技术做进一步的详述。
[0048]实施例一：
[0049]改性聚己内酯二元醇的制备：
[0050]取摩尔比为1∶1.8∶1.5∶0.1的ε
‑
己内酯、1，4
‑
丁二醇、1，4
‑
丁二酸、双环戊二烯二甲酸，以及ε
‑
己内酯质量3％的正钛酸正丁酯进行混合混合，在装有冷凝管的烧瓶中，在氮气保护下，在搅拌状态下，升温至160℃油浴下，融入搅拌30min，保持升温速率为15℃/h，升温至210℃，反应3h，急着升温至230℃，压力在60Pa压力下缩聚反应3h，降温至室温得到改性聚己内酯二醇。
[0051]其中双环戊二烯二甲酸已经是现有技术能够轻易合成的化合物，实施例所使用的双环戊二烯二甲酸是自制的，具体制备过程如下：
[0052]双环戊二烯二甲酸的制备：
[0053]双环戊二烯(DCPD)加入有分馏柱的烧瓶中，充入氮气，排除空气后，升温至170℃，收集沸程41～42℃的馏分，得到环戊二烯(CPD)，在收集瓶中加入无水硫酸镁，置于冰浴中，防止二聚；
[0054]将得到的环戊二烯加入到四氢呋喃与钠反应得到CPDNa，在搅拌下降CPDNa不断注入过量的干冰水中，之后干冰自然恢复，混合时间为20小时，加入去离子水溶解产物，去掉油层得到浅黄色溶液用稀盐酸中和至pH值为3，经过抽滤、水洗至中性，过滤物干燥后得到双环戊二烯二甲酸。其中钠与双环戊二烯的质量比为5∶1。
[0055]实施例二：
[0056]防污涂层的制备：
[0057]步骤一：
[0058]将80gTDI、280g实施例一制备的改性聚己内酯二元醇、30g的3
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[[(叔
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丁基)硅烷基]氧基]‑5‑
羟基
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苯甲醇、0.1g二月桂酸二丁基锡装入带有回流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层，其特征在于：包括下述重量份组成：二异氰酸酯：70～100份；改性聚己内酯二元醇：200～400份；羟基硅烷：20～50份；催化剂：0.1～0.5份；2，2
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二羟甲基丙酸：10～15份；二元醇：10～20份；三乙胺：10～15份；二乙胺：4～8份。所述改性聚己内酯二元醇制备方法为取ε
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己内酯、1，4
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丁二醇、1，4
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丁二酸、双环戊二烯二甲酸、正钛酸正丁酯混合，在装有冷凝管的烧瓶中，在氮气保护下，在搅拌状态下，升温至160℃油浴下，融入搅拌30min，保持升温速率为15℃/h，升温至210℃，反应3h，急着升温至230℃，压力在60Pa压力下缩聚反应3h，降温至室温得到改性聚己内酯二醇。2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。3.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。4.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯防污涂层，其特征在于：所述ε
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己内酯、1，4
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丁二醇、1，4
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丁二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张作霖，张策，陈孝荣，
申请(专利权)人：福建东泰高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：