一种耐腐蚀改性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，具体公开一种耐腐蚀改性水性聚氨酯及其制备方法和应用。本发明专利技术耐腐蚀改性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30

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀改性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，特别是涉及一种耐腐蚀改性水性聚氨酯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]较为理想的运动地坪材料应同时具备良好的耐老化、耐腐蚀、耐磨等耐候性能，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。在特定的应用场景下，优选某种耐候性为主。针对水性材料制备而成的户外地坪材料，对其耐腐蚀有其严格的要求。常见的水性丙烯酸乳液具有热粘冷脆的缺陷，很难兼顾硬而韧，而且附着力差。常见的运动地坪材料是由聚氨酯材料制备而来的，常规的水性聚氨酯虽然不容易受到冷热温度变化的影响，但是其耐候性，尤其是耐腐蚀，相对较差，特别是暴晒、老化之后引起水性聚氨酯的化学键断裂，加剧水性聚氨酯材料的耐腐蚀、硬度等性能下降的现象。因此，目前仍然需要开发一种更耐腐蚀的水性聚氨酯涂料。

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腐蚀等问题，本专利技术将提供一种耐腐蚀改性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]一种耐腐蚀改性水性聚氨酯，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30
‑
70份，蓖麻油多元醇30
‑
70份，脂肪族二异氰酸酯30
‑
70份，交联剂1
‑
10份，亲水扩链剂4
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20份，环氧树脂1
‑
12份，含异氰酸酯基有机硅油30
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60份，中和剂1
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15份，水100
‑
400份，扩链剂1
‑
10份；所述含异氰酸酯基有机硅油的制备原料包括如下组分：含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体8
‑
25份，聚二甲基甲基氢硅氧烷40
‑
80份。
[0006]作为本专利技术优选的实施方式，所述含异氰酸酯基有机硅油的重量份为35
‑
55份；所述环氧树脂重量份为3
‑
10份，所述含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体重量份为10
‑
20份；所述聚二甲基甲基氢硅氧烷重量份为50
‑
70份。
[0007]作为本专利技术进一步优选的实施方式，二氧化碳共聚物多元醇70份，蓖麻油多元醇30份，脂肪族二异氰酸酯45份，交联剂5份，亲水扩链剂15份，环氧树脂10份，含异氰酸酯基有机硅油55份，中和剂11份，水300份，扩链剂4份；所述含异氰酸酯基有机硅油的制备原料包括如下组分：含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体10份，聚二甲基甲基氢硅氧烷50份。
[0008]作为本专利技术优选的实施方式，所述含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸异氰基乙酯(moi)、甲基丙烯酸乙二醇异氰基乙酯(moi
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eg)、丙烯酸异氰基乙酯(aoi)、1,1
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二丙烯酸次甲基酯
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异氰酸乙酯(bei)中的至少一种。
[0009]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
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3000g/mol，官能度为2
‑
3。
[0010]作为本专利技术优选的实施方式，所述蓖麻油多元醇的数均分子量为140g/mol
‑
3450g/mol。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[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，所述环氧树脂为氧树脂E44、环氧树脂E51中的至少一种。
[0017]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。
[0018]一种耐腐蚀改性水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
[0019](1)将含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体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，得到含异氰酸酯基有机硅油；
[0020](2)将二氧化碳共聚物多元醇和蓖麻油多元醇混合，加热进行脱水反应，得到无水多元醇混合物；
[0021](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；
[0022](4)加入交联剂、亲水扩链剂和环氧树脂，进行反应；
[0023](5)依次加入所述含异氰酸酯基有机硅油、溶剂、中和剂和水进行分散；
[0024](6)加入扩链剂进行反应，脱除溶剂，得到所述耐腐蚀改性水性聚氨酯。
[0025]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0.78％
‑
0.82％。
[0026]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。
[0027]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(1)中，所述催化剂质量份为0.01
‑
1份。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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
‑
3h。
[0033]作为本专利技术进一步优选的实施方式，步骤(2)中，所述脱水反应的具体步骤包括：在负压为0.095MPa及温度为100℃的条件下，进行脱水反应2h。
[0034]作为本专利技术优选的实施方式，步骤(3)中，所述反应的温度为75
‑
90℃，所述反应的时间为1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀改性水性聚氨酯，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30
‑
70份，蓖麻油多元醇30
‑
70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，环氧树脂1
‑
12份，含异氰酸酯基有机硅油30
‑
60份，中和剂1
‑
15份，水100
‑
400份，扩链剂1
‑
10份；所述含异氰酸酯基有机硅油的制备原料包括如下组分：含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体8
‑
25份，聚二甲基甲基氢硅氧烷40
‑
80份。2.如权利要求1所述的耐腐蚀改性水性聚氨酯，其特征在于，所述含异氰酸酯基有机硅油的重量份为35
‑
55份；所述环氧树脂重量份为3
‑
10份，所述含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体重量份为10
‑
20份；所述聚二甲基甲基氢硅氧烷重量份为50
‑
70份。3.如权利要求1所述的耐腐蚀改性水性聚氨酯，其特征在于，包括如下(a)
‑
(d)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)、所述蓖麻油多元醇的数均分子量为140g/mol
‑
3450g/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。4.如权利要求1所述的耐腐蚀改性水性聚氨酯，其特征在于，所述环氧树脂为氧树脂E44、环氧树脂E51中的至少一种；所述含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸异氰基乙酯、甲基丙烯酸乙二醇异氰基乙酯、丙烯酸异氰基乙酯、1,1
‑
二丙烯酸次甲基酯
‑
异氰酸乙酯中的至少一种。5.如权利要求1所述的耐腐蚀改性水性聚氨酯，其特征在于，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；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。6.权利要求1
‑
5任一项所述的耐腐蚀改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将含异氰酸酯基的丙烯酸酯单体和聚二甲基甲基氢硅氧烷混合，在催化...

【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：