耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及地坪涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體的是一種耐熱型植 物油基聚氨酯地坪涂料及其制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 隨著化石資源的日益枯竭以及人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，社會(huì)需求已經(jīng)對(duì)涂料行 業(yè)提出了新的要求，即發(fā)展環(huán)保、高性能、水性無溶劑、高固體份、粉末和輻射固化的新型涂 料。而在目前的涂料中聚氨酯涂料的應(yīng)用是非常廣泛的，有普通涂料，有特種涂料，有工業(yè) 涂料，有建筑涂料，幾乎到處都有聚氨酯涂料的痕跡。在聚氨酯涂料的制造中，植物油由于 是可再生資源，其來源廣泛，將含羥基的植物油或者羥基化的植物油作為多元醇來制備聚 氨酯涂料已經(jīng)受到人們的關(guān)注。由于植物油基多元醇具有多羥基結(jié)構(gòu)，能形成三維交聯(lián)結(jié) 構(gòu)，將其用來制備聚氨酯地坪涂料應(yīng)該具有良好的物理化學(xué)性能。
[0003] 中國專利201210267256. X和201210291182. 3公開了 ：將植物油作為原料以制備 聚氨酯地坪材料。但是，由于植物油的長鏈結(jié)構(gòu)為脂肪族直鏈，柔性較強(qiáng)，因此，用其制備的 聚氨酯材料的力學(xué)性能和耐熱性能不夠理想。
[0004] 為了提高植物油基聚氨酯地坪的耐熱性，中國專利200810036486. 9和 200810036487. 3公開了：在植物油基聚氨酯地坪涂料中引入苯酐與多元醇的縮合物。由于 它們采用的是物理混合法，所以對(duì)植物油基聚氨酯地坪涂料耐熱性的提升不理想。
[0005]美國專利US19750567074和US19760704945公開了：植物油基聚氨酯混凝土地坪 的組成和制備方法，其通過物理混合法引入了松香改性的酚醛樹脂，對(duì)混凝土地坪的耐熱 性有了 一定的改善，但提升效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂 料，它通過采用具有芳環(huán)或者多元環(huán)結(jié)構(gòu)的改性劑對(duì)植物油基多元醇進(jìn)行改性，能提高鏈 段的剛性，使所制備的聚氨酯地坪涂料具有良好的耐熱性和力學(xué)性能。本發(fā)明的第二目的 是，提供所述耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料的制備方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0008]-種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料，其特征在于，含有A、B、C三個(gè)組份， 所述A組份為植物油基多元醇乳液，其中各原料的重量份組成為： 植物油：100重量份； 多元醇：5~20重量份； 耐熱改性劑：10~30重量份； 催化劑：〇. 3~1重量份； 乳化劑：3~5重量份； 去離子水：60~120重量份； 所述B組分為具有剛性鏈段的異氰酸酯； 所述C組分中各原料的重量份組成為： 顏料：1~5重量份； 沸石粉：5~10重量份； 高嶺土或石英粉：20~30重量份； 去尚子水：30~60重量份； 所述A組份、B組份與C組份按重量比A:B:C=2:1~3:0. 5~1配合使用。
[0009] 進(jìn)一步，所述植物油為蓖麻油、大豆油、亞麻油或棕櫚油的一種。
[0010] 進(jìn)一步，所述多元醇為脂肪族多元醇，為乙二醇、一縮二乙二醇、丙三醇或三羥甲 基丙烷的一種。
[0011] 進(jìn)一步，所述耐熱改性劑為擁有芳環(huán)或脂肪環(huán)結(jié)構(gòu)并含有羥基、羧基或酸酐基團(tuán) 的化合物或者低分子聚合物。
[0012] 進(jìn)一步，所述耐熱改性劑為甲階酚醛樹脂、松香或苯酐的一種。
[0013] 進(jìn)一步，所述催化劑為鈦酸酯或氫氧化鋰的一種。
[0014] 進(jìn)一步，所述乳化劑為聚氧化乙烯壬基酚醚、聚乙二醇雙油酸酯、蓖麻油聚氧乙烯 醚的一種或兩種。
[0015] 進(jìn)一步，所述異氰酸酯為含有芳環(huán)或脂肪環(huán)剛性結(jié)構(gòu)的異氰酸酯。
[0016] 進(jìn)一步，所述異氰酸酯為為改性二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯三聚體、 異氟爾酮二異氰酸酯或聚甲撐聚苯基異氰酸酯的一種。
[0017] 為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0018] -種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟： (1) 原料準(zhǔn)備 ① 所述耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料含有A、B、C三個(gè)組份， 所述A組份中各原料的重量份組成為： 植物油：100重量份； 多元醇：5~20重量份； 耐熱改性劑：10~30重量份； 催化劑：〇. 3~1重量份； 乳化劑：3~5重量份； 去離子水：60~120重量份； 所述B組分為具有剛性鏈段的異氰酸酯； 所述C組分填料中各原料的重量份組成為： 顏料：1~5重量份； 沸石粉：5~10重量份； 高嶺土或石英粉：20~30重量份； 去尚子水：30~60重量份； ② 按原料的重量份準(zhǔn)備原料； (2) 各組份的制備 ①A組份的制備 I、 將植物油、多元醇、耐熱改性劑、催化劑按照重量份的比例加入反應(yīng)釜，抽真空，通 入惰性氣體保護(hù)； II、 升溫至200~230°C反應(yīng)2~3小時(shí)，而后冷卻至室溫，得到植物油基多元醇，出料 待用； III、 將乳化劑、去離子水按照重量份的比例加入上述反應(yīng)釜中，在室溫下快速攪拌，在 攪拌中緩慢滴加步驟II得到的植物油基多元醇，應(yīng)控制在0. 5~1小時(shí)滴加完所述的植物 油基多元醇； IV、 繼續(xù)攪拌0. 5~2小時(shí)，獲得植物油基多元醇乳液； ②B組分直接采用現(xiàn)有的異氰酸酯產(chǎn)品； ③C組份的制備 按步驟（1)①C組份的重量份組成依次將顏料、沸石粉、高嶺土或石英粉、去離子水投 入拉缸中，啟動(dòng)分散機(jī)，按400~800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌15~30分鐘進(jìn)行分散，獲得分 散均勻的C組份混合料； ④ 將所述A組份與C組分分開配料和分散； (3)包裝 將步驟（2)制備的A組份和C組分通過罐裝、分裝設(shè)備分開包裝。
[0019] 本發(fā)明的積極效果是： (1)采用植物油制備聚氨酯地坪涂料，既利用了植物油良好的物理化學(xué)性能，又利用了 植物油為天然產(chǎn)物，來源廣、低成本、可再生的優(yōu)勢。
[0020] (2)采用了具有芳環(huán)或者脂肪環(huán)結(jié)構(gòu)的改性劑，通過反應(yīng)接枝到多元醇組分中，有 效提高了植物油基聚氨酯軟段的剛性；選用含有芳環(huán)或脂肪環(huán)剛性結(jié)構(gòu)的異氰酸酯，有效 提高了硬段的剛性；通過上述兩者的協(xié)同作用，能有效改善植物油基聚氨酯地坪涂料的耐 熱性能和力學(xué)性能。
[0021] (3)制備方法簡便科學(xué)，能進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下進(jìn)一步介紹本發(fā)明耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料及其制備方法的具體實(shí) 施方式，提供4個(gè)實(shí)施例和1個(gè)比較例。但是需要指出，本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方 式。
[0023] 實(shí)施例1一種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料的制備方法，包含以下步驟： (1)原料準(zhǔn)備 ①所述耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料包含A、B、C三個(gè)組份。
[0024] 所述A組份中各原料的重量份組成為： 蓖麻油：100重量份，采用廣州成倍化工有限公司生產(chǎn)的精制蓖麻油； 丙三醇：16重量份，采用上海石化公司生產(chǎn)的甘油（丙三醇）； 松香：25重量份，采用武漢市黑飛馬化工原料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的一級(jí)松香； 鈦酸酯：〇. 5重量份，采用上海德榜化工有限公司生產(chǎn)的鈦酸丁酯； 聚氧化乙烯壬基酚醚：4重量份，采用江蘇省海安石化公司生產(chǎn)的、型號(hào)為TX-10的產(chǎn) 品； 去離子水：120重量份。
[0025] 所述B組分為二苯基甲烷二異氰酸酯：采用煙臺(tái)萬華公司生產(chǎn)的、型號(hào)為MDI-100 的產(chǎn)品。
[0026] 所述C組分填料中各原料的重量份組成為： 綠色顏料：3重量份，采用德國巴斯夫公司生產(chǎn)的、型號(hào)為K8740的產(chǎn)品； 沸石粉：8重量份，采用寧波嘉和新材料科技有限公司生產(chǎn)的沸石粉； 高嶺土 ：25重量份，采用淮安市匯江鈦白粉有限公司生產(chǎn)的1250目產(chǎn)品； 去離子水：40重量份。
[0027] ②按原料的重量份準(zhǔn)備原料。
[0028] (2)各組份的制備 ①A組份的制備 I、將蓖麻油、丙三醇、松香、鈦酸丁酯按照重量份的比例加入反應(yīng)釜，抽真空，通入惰 性氣體保護(hù)。
[0029] II、升溫至220°C反應(yīng)3小時(shí)，而后冷卻至室溫，得到植物油基多元醇，出料待用。
[0030] III、將4重量份聚氧化乙烯壬基酚醚、100重量份去離子水加入上述反應(yīng)釜中，在 室溫下快速攪拌，在攪拌中緩慢滴加步驟II得到的植物油基多元醇，控制在〇. 5小時(shí)滴加 完所述的植物油基多兀醇。
[0031] IV、繼續(xù)攪拌2小時(shí)，獲得植物油基多元醇乳液。
[0032] ②B組分直接采用煙臺(tái)萬華公司生產(chǎn)的型號(hào)為MDI-100的產(chǎn)品。
[0033] ③C組份的制備 將3重量份顏料、8重量份沸石粉、25重量份高嶺土、40重量份去離子水投入拉缸中，啟 動(dòng)分散機(jī)，按500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20分