一种阻燃水性聚氨酯涂料及其制备方法及超纤革技术

本发明专利技术提供了涉及一种阻燃水性聚氨酯涂料及其制备方法及超纤革，聚氨酯涂料技术领域。本发明专利技术通过增加含磷扩链剂合成了具有阻燃效果的水性聚氨酯大分子，也就是组分A，并且添加了水溶性阻燃剂磷酸一铵、磷酸二铵、三丁基焦磷酸铵和焦磷酸四钠，也就是组分B，含磷扩链剂和组分B协同增强了水性聚氨酯的阻燃效果并保证阻燃水性聚氨酯涂料具有良好的柔性和机械性能。械性能。械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃水性聚氨酯涂料及其制备方法及超纤革


[0001]本专利技术涉及聚氨酯涂料
，特别是涉及一种阻燃水性聚氨酯涂料及其制备方法及超纤革。

技术介绍

[0002]水性聚氨酯涂料由于其易于应用、成本低和环境友好，被越来越多地使用在涂层整理中。水性聚氨酯的主要应用之一是作为合成革的涂层，近年来，合成革领域对于阻燃性能、服用性能的要求逐渐提高。合成革面层涂层既需要良好的柔性和力学性能，也需要满足较高的阻燃要求。这对合成革面层涂料提出了新的要求。
[0003]水性聚氨酯涂料想获得较好的阻燃效果，一般有两种方式：
[0004]第一种：将阻燃成分聚合到聚氨酯大分子内；该方式主要有以下几点优势：1、增加阻燃基团与聚氨酯基体的相容性；2、对聚氨酯基体的机械性能影响较小；3、由于阻燃基团是聚氨酯材料的组成部分，其整体性能更佳。但是将阻燃成分聚合到聚氨酯大分子内工艺较复杂且阻燃效果的上限不高。
[0005]第二种：后添加阻燃剂。具有工艺简单，阻燃效果好，成本低，应用范围大等优势。但由于现有大量研究中后添加的阻燃剂往往不溶于水，故常常造成在聚氨酯涂层中的分散不均、劣化聚氨酯涂层的机械性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术第一方面的目的是要提供一种具有阻燃性能、良好的柔性和机械性能的阻燃水性聚氨酯涂料。
[0007]本专利技术第二方面的目的是要提供一种应用于上述阻燃水性聚氨酯涂料的制备方法。
[0008]本专利技术第三方面的目的是要提供一种包括利用上述制备方法制备得到的阻燃水性聚氨酯涂料的超纤革。
[0009]根据本专利技术第一方面的目的，本专利技术提供了一种阻燃水性聚氨酯涂料，包括组分A和组分B；
[0010]所述组分A包括聚四氢呋喃醚二醇、4,4'
‑
亚甲基双(异氰酸苯酯)、含磷扩链剂、2,2
‑
二羟甲基丁酸和三乙烯二胺；
[0011]所述组分B为磷酸一铵、磷酸二铵、三丁基焦磷酸铵、焦磷酸四钠的混合物。
[0012]可选地，所述阻燃水性聚氨酯涂料由以下组分按照重量份制备而成：
[0013]所述组分A
ꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
30％；
[0014]所述组分B
ꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
20％；
[0015]溶剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50
‑
70％。
[0016]可选地，所述组分A由以下组分按照重量份制备而成：
[0017][0018]可选地，所述组分B由以下组分按照重量份制备而成：
[0019]所述磷酸一铵
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
‑
40％；
[0020]所述磷酸二铵
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
‑
55％；
[0021]所述三丁基焦磷酸铵和焦磷酸四钠
ꢀꢀ
15
‑
20％。
[0022]根据本专利技术第二方面的目的，本专利技术还提供了一种应用于上述的阻燃水性聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0023]将所述组分B预先溶解于溶剂中；
[0024]加入所述组分A进行混合，经过高温和高速剪切后冷却，获得所述阻燃水性聚氨酯涂料。
[0025]可选地，所述组分A按照如下步骤制备而成：
[0026]将所述聚四氢呋喃醚二醇和所述三乙烯二胺混合，在氮气环境中回流冷凝，在75
‑
80℃温度下搅拌10
‑
20min；
[0027]加入所述4,4'
‑
亚甲基双(异氰酸苯酯)反应1.5
‑
2h；
[0028]加入所述含磷扩链剂反应1
‑
2h；
[0029]降温至65
‑
70℃后，加入所述2,2
‑
二羟甲基丁酸反应1
‑
2h；
[0030]降温至40
‑
45℃后，加入所述三乙烯二胺进行反应30
‑
45min，得到所述组分A。
[0031]7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述含磷扩链剂按照如下步骤制备而成：
[0032]将对羟基苯甲醛和3
‑
氨基丙醇溶于无水乙醇中，并倒入第一容器中；
[0033]将所述第一容器置于油浴锅中，在60
‑
65℃下反应2
‑
3h；
[0034]冷却至室温后进行吸附、过滤和清洗，之后在50
‑
55℃的真空环境下干燥12
‑
24h，得到结晶固体；
[0035]将所述结晶固体和9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物混合倒入第二容器中，加入无水乙醇，在60
‑
65℃下搅拌反应6
‑
8h；
[0036]冷却至室温后进行过滤和无水乙醇洗涤，之后在真空干燥箱中干燥到恒重，得到所述含磷扩链剂。
[0037]可选地，所述对羟基苯甲醛的重量份为28
‑
30％，所述3
‑
氨基丙醇的重量份为17
‑
19％，所述9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物的重量份为51
‑
55％。
[0038]可选地，在加入所述组分A进行混合，经过高温和高速剪切后冷却，获得所述阻燃水性聚氨酯涂料的步骤中，剪切速率大于10000r/min，剪切温度为80
‑
90℃，剪切时间为0.5
‑
2h。
[0039]根据本专利技术第二方面的目的，本专利技术还提供了一种超纤革，包括利用上述制备方法制备得到的阻燃水性聚氨酯涂料。
[0040]本专利技术通过增加含磷扩链剂合成了具有阻燃效果的水性聚氨酯大分子，也就是组分A，并且添加了水溶性阻燃剂磷酸一铵、磷酸二铵、三丁基焦磷酸铵和焦磷酸四钠，也就是组分B，含磷扩链剂和组分B协同增强了水性聚氨酯的阻燃效果并保证阻燃水性聚氨酯涂料具有良好的柔性和机械性能。
[0041]进一步地，由于磷酸一铵、磷酸二铵、三丁基焦磷酸铵和焦磷酸四钠可以完全溶解，可以确保阻燃水性聚氨酯涂料在涂覆过程中阻燃材料分散的均匀性，待溶剂挥发后阻燃材料可以均匀地分布在涂层各处，进而大大提升了涂层的阻燃性能。
[0042]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0043]后文将参照附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括组分A和组分B；所述组分A包括聚四氢呋喃醚二醇、4,4'
‑
亚甲基双(异氰酸苯酯)、含磷扩链剂、2,2
‑
二羟甲基丁酸和三乙烯二胺；所述组分B为磷酸一铵、磷酸二铵、三丁基焦磷酸铵、焦磷酸四钠的混合物。2.根据权利要求1所述的阻燃水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述阻燃水性聚氨酯涂料由以下组分按照重量份制备而成：所述组分A
ꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
30％；所述组分B
ꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
20％；溶剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50
‑
70％。3.根据权利要求2所述的阻燃水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述组分A由以下组分按照重量份制备而成：4.根据权利要求3所述的阻燃水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述组分B由以下组分按照重量份制备而成：所述磷酸一铵
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
‑
40％；所述磷酸二铵
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
‑
55％；所述三丁基焦磷酸铵和焦磷酸四钠
ꢀꢀ
15
‑
20％。5.一种应用于如权利要求1
‑
4中任一项所述的阻燃水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述组分B预先溶解于溶剂中；加入所述组分A进行混合，经过高温和高速剪切后冷却，获得所述阻燃水性聚氨酯涂料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述组分A按照如下步骤制备而成：将所述聚四氢呋喃醚二醇和所述三乙烯二胺混合，在氮气环境中回流冷凝，在75
‑
80℃温度下搅拌10
‑
20min；加入所述4,4'
‑
亚甲基双(异氰酸苯酯)反应1.5
‑
2h；加入所述含磷扩链剂反应1
‑
2h；降温至65
‑
70℃后，加入所述2,2
‑
二羟甲基丁酸反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚栋明，肖宁宁，陈智杰，谢高峰，孙阳艺，林国武，
申请(专利权)人：浙江梅盛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：