一种耐污水性聚氨酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于水性聚氨酯材料领域，具体公开一种耐污水性聚氨酯及其制备方法和应用。本发明专利技术耐污水性聚氨酯的制备原料包括如下重量份的组分：二氧化碳共聚物多元醇60

【技术实现步骤摘要】
一种耐污水性聚氨酯及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于水性聚氨酯材料领域，特别是涉及一种耐污水性聚氨酯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]常见的运动地坪材料是由聚氨酯材料制备而来的，较为理想的聚氨酯材料应同时具备良好的耐老化、耐污、耐水、耐磨等性能耐耐候性较差，但是实际中往往存在聚氨酯不能兼具多种优异的耐候性能的特点。针对现有的运动地坪材料常用的水性聚氨酯面漆主耐污性较差，场地表现发黑，发污的情况，现有的技术手段还未有较好的技术方案能够完美的解决该问题。特别是聚氨酯材质的运动地坪材料在户外自然光老化之后明显发黑，耐脏或耐污性能极差。因此，目前仍然需要开发一种更耐污的水性聚氨酯涂料。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术涉及运动地坪水性聚氨酯面漆不耐污等问题，本专利技术将提供一种耐污水性聚氨酯及其制备方法和应用。
[0004]为实现上述目的，具体包括以下技术方案：
[0005]一种耐污水性聚氨酯，其制备原料包括如下重量份的组分：二氧化碳共聚物多元醇60
‑
80份，大豆油多元醇20
‑
40份，脂肪族二异氰酸酯30
‑
70份，交联剂1
‑
10份，亲水扩链剂4
‑
20份，含羟基有机硅油30
‑
60份，中和剂1
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15份，含羟基丙烯酸酯1
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15份，水100
‑
400份，扩链剂1
‑
10份，丙烯酸酯单体10
‑
40份，引发剂0.01
‑
0.5份；所述含羟基有机硅油的制备原料包括如下组分：烯丙基聚氧乙烯醚80
‑
120份，聚二甲基甲基氢硅氧烷5
‑
30份。
[0006]本专利技术通过将改性制备的含羟基有机硅油、丙烯酸酯和无水多元醇混合物，嵌段共聚结合在一起，使得聚氨酯结构内部相分离更为明显，表现出更为优异的耐污性和耐老化性。
[0007]作为本专利技术优选的实施方式，所述耐污水性聚氨酯制备原料包括如下重量份的组分：二氧化碳共聚物多元醇60
‑
80份，大豆油多元醇20
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40份，脂肪族二异氰酸酯45
‑
65份，交联剂1
‑
5份，亲水扩链剂4
‑
15份，含羟基有机硅油30
‑
55份，中和剂3
‑
11份，含羟基丙烯酸酯3
‑
15份，水150
‑
300份，扩链剂1
‑
2份，丙烯酸酯单体20
‑
35份，引发剂0.2
‑
0.3份；所述含羟基有机硅油的制备原料包括如下组分：烯丙基聚氧乙烯醚100份，聚二甲基甲基氢硅氧烷10
‑
20份。
[0008]作为本专利技术优选的实施方式，所述二氧化碳共聚物多元醇为小分子聚醚、环氧丙烷和二氧化碳共聚而成，二氧化碳共聚物多元醇的分子量为1000g/mol～3000g/mol。
[0009]作为本专利技术优选的实施方式，所述大豆油多元醇的数均分子量为1000g/mol～4000g/mol。
[0010]作为本专利技术优选的实施方式，所述脂肪族二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)中的至少一种。
[0011]作为本专利技术优选的实施方式，所述交联剂为三羟甲基丙烷、葡萄糖、甘油中的至少一种。
[0012]作为本专利技术优选的实施方式，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、氨基磺酸钠水溶液中的至少一种。
[0013]作为本专利技术优选的实施方式，所述氨基磺酸钠水溶液为质量百分含量为50％的氨基磺酸钠水溶液。
[0014]作为本专利技术优选的实施方式，所述含羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
[0015]作为本专利技术优选的实施方式，所述中和剂为三乙胺。
[0016]作为本专利技术优选的实施方式，所述扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、异氟尔酮二胺中的至少一种。
[0017]作为本专利技术优选的实施方式，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2
‑
甲基丙烯酸甲酯、2
‑
甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的至少一种。
[0018]作为本专利技术优选的实施方式，所述烯丙基聚氧乙烯醚分子量为600～2400。
[0019]作为本专利技术优选的实施方式，所述引发剂为过硫酸铵。
[0020]一种耐污水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
[0021](1)将烯丙基聚氧乙烯醚和聚二甲基甲基氢硅氧烷混合，在催化剂的条件下加热反应，分离反应产物，得到所述含羟基有机硅油；
[0022](2)将二氧化碳共聚物多元醇和大豆油多元醇混合，加热进行脱水反应，得到无水多元醇混合物；
[0023](3)在所述无水多元醇混合物中加入脂肪族二异氰酸酯，进行反应；
[0024](4)加入交联剂、亲水扩链剂和含羟基丙烯酸酯，进行反应；
[0025](5)加入含羟基有机硅油进行反应，加入溶剂、中和剂和水进行分散；
[0026](6)再加入扩链剂在搅拌下进行反应，脱除溶剂，得到有机硅改性水性聚氨酯；
[0027](7)向所述有机硅改性水性聚氨酯中加入丙烯酸酯单体和引发剂进行共聚反应，得到所述耐污水性聚氨酯。
[0028]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(1)中，所述聚二甲基甲基氢硅氧烷的含氢量为0.8％
‑
2％。
[0029]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(1)中，所述催化剂为氯铂酸。
[0030]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(1)中，所述氯铂酸质量份为0.01～1份。
[0031]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(1)中，所述反应的温度为70
‑
100℃，反应的时间为6
‑
10h。
[0032]作为本专利技术进一步优选的实施方式，步骤(1)中，所述反应的温度为90℃，反应的时间为8h。
[0033]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(1)中，所述分离反应产物的方法为减压蒸馏，减压蒸馏的具体步骤为：将反应体系升温至100
‑
160℃，在负压条件下减压蒸馏20～120min。
[0034]作为本专利技术进一步优选的实施方式，步骤(1)中，所述分离反应产物的方法为减压
蒸馏，减压蒸馏的具体步骤为：将反应体系升温至120℃，在负压为0.095MPa条件下减压蒸馏30min。
[0035]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(2)中，所述脱水反应的具体步骤包括：在负压以及温度为70
‑
120℃的条件下，进行脱水反应0.5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐污水性聚氨酯，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：二氧化碳共聚物多元醇60
‑
80份，大豆油多元醇20
‑
40份，脂肪族二异氰酸酯30
‑
70份，交联剂1
‑
10份，亲水扩链剂4
‑
20份，含羟基有机硅油30
‑
60份，中和剂1
‑
15份，含羟基丙烯酸酯1
‑
15份，水100
‑
400份，扩链剂1
‑
10份，丙烯酸酯单体10
‑
40份，引发剂0.01
‑
0.5份；所述含羟基有机硅油的制备原料包括如下组分：烯丙基聚氧乙烯醚80
‑
120份，聚二甲基甲基氢硅氧烷5
‑
30份。2.如权利要求1所述的耐污水性聚氨酯，其特征在于，所述耐污水性聚氨酯制备原料包括如下重量份的组分：二氧化碳共聚物多元醇60
‑
80份，大豆油多元醇20
‑
40份，脂肪族二异氰酸酯45
‑
65份，交联剂1
‑
5份，亲水扩链剂4
‑
15份，含羟基有机硅油30
‑
55份，中和剂3
‑
11份，含羟基丙烯酸酯3
‑
15份，水150
‑
300份，扩链剂1
‑
2份，丙烯酸酯单体20
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35份，引发剂0.2
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0.3份；所述含羟基有机硅油的制备原料包括如下组分：烯丙基聚氧乙烯醚100份，聚二甲基甲基氢硅氧烷10
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20份。3.如权利要求1所述的耐污水性聚氨酯，其特征在于，包括如下(a)
‑
(e)中的至少一项：(a)、所述二氧化碳共聚物多元醇为小分子聚醚、环氧丙烷和二氧化碳共聚而成，二氧化碳共聚物多元醇的分子量为1000g/mol～3000g/mol；(b)、所述大豆油多元醇的数均分子量为1000g/mol～4000g/mol；(c)、所述脂肪族二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；(d)、所述交联剂为三羟甲基丙烷、葡萄糖、甘油中的至少一种；(e)、所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、氨基磺酸钠水溶液中的至少一种。4.如权利要求1所述的耐污水性聚氨酯，其特征在于，所述含羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种；所述扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、异氟尔酮二胺中的至少一种。5.如权利要求1所述的耐污水性聚氨酯，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵；所述中和剂为三乙胺；所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2
‑
甲基丙烯酸甲酯、2
‑
甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的至少一种。6.权利要求1
‑
5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁鹄岚，
申请(专利权)人：广州康狄夫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：