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一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法

文檔序號:8312105閱讀:575來源:國知局
一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明聚氨酯涂料制備方法,特別涉及一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨 酯涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯主要應用于皮革涂飾、紡織印染、造紙業(yè)、建筑涂料、膠粘劑等方面,噴涂于 內(nèi)外墻體、家具、金屬器具表面的涂料和油漆,每時每刻都在與人類直接或間接接觸,有毒、 有害涂料已也時刻威脅著人們的健康。
[0003] 涂料涂覆再材料表面,如在外墻上需要良好的耐水解性和耐低溫性,如在沙發(fā)、鞋 面表面則要求具有很高的耐磨和耐曲撓,但目前市場的聚氨酯真難同時保證聚氨酯具有耐 磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解性能。
[0004] 合成聚氨酯常采用二月桂酸二丁基錫做催化劑,但由于重金屬錫在隨著聚氨酯的 降解而對環(huán)境造成危害,因此目前發(fā)展的趨勢是選擇其他類型的環(huán)保物質(zhì)做催化劑來替代 聚氨酯合成過程的環(huán)保催化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法,選擇氯 前列烯醇鈉、a _羧甲基十二烷氧基聚乙二醇鈉鹽、潑尼松龍磷酸鈉和二甲基二硫代 氨基甲酸鈉作催化劑,取代傳統(tǒng)的二月桂酸二丁基錫催化劑,聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾 酮二異氰酸酯進行反應,利用可水解材料作為擴鏈劑,加入耐寒材料與可提高聚氨酯致密 性的材料與聚氨酯預聚體進行反應,獲得高耐磨、耐低溫、耐曲折、耐水解的聚氨酯的。
[0006] -種高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料的制備方法,其特征在于: (1) 、在催化劑存在的條件下,將聚四氫呋喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯重量比1 : 1. 2~1. 5混合,于60~85°C下反應2~3h,得到聚氨酯預聚體A ;所述催化劑用量為聚四氫呋 喃醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯總重量的0.2 ~0. 5% ; (2) 、向聚氨酯預聚體A中加入擴鏈劑1. 2~3. 2%、鹽酸毛果蕓香堿1. 2~3. 2%、苯巴比 妥鈉0. 4~0. 7%和丁酮12~25 %,于65~85°C條件下反應1. 5~3. 5h,加入0. 5~1. 2%的耐寒材 料、七氟丁酸酐0. 4~0. 6%和1,4, 5, 8-萘四甲酸酐1~2%,反應溫度75~85°C,反應時間l~2h, 再加入10~15%的三乙胺在75°C中和攪拌反應30~50min,加水進行乳化反應3h,加入物質(zhì) D1.7~3.4%,65°C反應lh,得高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料,其中所列擴鏈劑、 鹽酸毛果蕓香堿、苯巴比妥鈉、丁酮、耐寒材料、七氟丁酸酐、1,4, 5, 8-萘四甲酸酐、三乙胺、 物質(zhì)D百分比均以聚氨酯預聚體A的重量做依據(jù); 催化劑為氯前列烯醇鈉、a -羧甲基十二烷氧基聚乙二醇鈉鹽、潑尼松龍磷酸鈉 和二甲基二硫代氨基甲酸鈉的任意一種;擴鏈劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(@ -氨乙 基)_ Y _氨丙基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-3_氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-氨乙基_3_氨 丙基三乙氧基硅烷和[(2-氨基乙氨基)甲基]三甲氧基硅烷的任意一種;耐寒材料為尼 龍酸二異丁酯、癸二酸二辛酯、己二酸二(2-乙基)己酯和己二酸正辛正癸酯的任意一種; 物質(zhì)D為雙硫腙、8-羥基喹啉、鄰菲咯啉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸銨、黃素單核苷酸鈉和6-羥 基-2-萘磺酸鈉的任意一種。
[0007] 本發(fā)明具有以下特點: (1) 耐寒材料使聚氨酯能夠在低溫使用; (2) 擴鏈劑水解后,裸露在外層的為氧基硅烷,經(jīng)水解、脫水,在表面形成一層致密的、 耐水解的硅氧硅膜; (3) 七氟丁酸酐和1,4, 5, 8-萘四甲酸酐使聚氨酯膜具有很強的韌性,來提高聚氨酯的 耐曲撓性; (4) 鹽酸毛果蕓香堿和苯巴比妥鈉對擴鏈劑進行協(xié)效,提高擴鏈的鏈長和水解性,達到 所得產(chǎn)物具有良好耐水解性; (5) 選擇二月桂酸二丁基錫的取代物,降低聚氨酯的毒性; (6) 雙硫腙、8-羥基喹啉、鄰菲咯啉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸銨、黃素單核苷酸鈉、6-羥 基-2-萘磺酸鈉使聚氨酯膜的致密性提高,同時提高聚氨酯膜的耐磨性。
【具體實施方式】
[0008] 下面結(jié)合實例進一步說明本發(fā)明。
[0009]實例一 (1) 、在裝有攪拌漿、溫度計、冷凝管的500ml的四口燒瓶中, 將聚四氫呋喃醚二醇40g、異佛爾酮二異氰酸酯48g和氯前列烯醇鈉0. 176g混合,于 60°C下攪拌反應2h,得到聚氨酯預聚體A88g ; (2) 、向聚氨酯預聚體A中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.06g、鹽酸毛果蕓香堿 1. 06g、苯巴比妥鈉0. 35g和丁酮10. 6g,于65°C條件下反應1. 5h,再加入尼龍酸二異丁酯 0. 44g、七氟丁酸酐0. 392g和1,4, 5, 8-萘四甲酸酐0. 88g,反應溫度75°C,反應時間lh,再 加入三乙胺8. 8g在75°C中和攪拌反應30min,加水65g在75°C進行乳化反應3h,再加入雙 硫腙1. 5g,65°C反應lh,得高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料。
[0010] 實例二 (1) 、在裝有攪拌漿、溫度計、冷凝管的500ml的四口燒瓶中, 將聚四氫呋喃醚二醇50g、異佛爾酮二異氰酸酯75g和a -羧甲基十二烷氧基聚 乙二醇鈉鹽0. 625g混合,于85°C下反應3h,得到聚氨酯預聚體A為125. 2g邛 (2) 、向聚氨酯預聚體A中加入N-(P-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷4g、鹽酸毛 果蕓香堿4g、苯巴比妥鈉0.88g和丁酮31.3g,于85°C條件下反應3. 5h,加入癸二酸二辛酯 1. 5g、七氟丁酸酐0. 75g和1,4, 5, 8-萘四甲酸酐2. 5g,反應溫度85°C,反應時間2h,再加入 三乙胺18. 8g在75°C中和攪拌反應50min,加水90g在75°C進行乳化反應3h,加入8-羥基 喹啉4. 3g,65°C反應lh,得高耐磨、耐低溫、耐曲撓、耐水解聚氨酯涂料。
[0011] 實例三 (1)、在裝有攪拌漿、溫度計、冷凝管的500ml的四口燒瓶中, 將聚四氫呋喃醚二醇49g、異佛爾酮二異氰酸酯66g和潑尼松龍磷酸鈉0. 4g混合,于 75°C下反應2. 5h,得到聚氨酯預聚體A為115. 2g ; (2)、向聚氨酯預聚體A中加入N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷2. 5g、鹽酸毛果 蕓香堿2. 5g、苯巴比妥鈉0. 6g和丁酮21g,于75°C
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