聚氨酯涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚氨酯涂料及其制備方法，所述聚氨酯涂料由下述重量份的原料制備而成：丙烯酸羥乙酯25?35份、丙烯酸丁酯15?25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷1?5份、1,3?二(3?羥基丙基)?1,1,3,3?四甲基二硅氧烷1?5份、過(guò)氧化二苯甲酰0.3?0.8份、3?巰基?1?丙醇0.3?0.8份、四甲基氫氧化銨0.1?0.5份、醋酸乙酯25?35份、丙二醇甲醚醋酸酯30?40份、1,6?己二異氰酸酯15?35份、無(wú)機(jī)抗菌劑1?5份、分散劑1?5份。本發(fā)明提供的聚氨酯涂料及其制備方法，通過(guò)合理的配比，優(yōu)選出適合聚氨酯涂料的分散劑、無(wú)機(jī)抗菌劑種類及用量，提高了防霉性、抗菌性、具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、耐溫性、耐候性、耐化學(xué)介質(zhì)性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【專利說(shuō)明】
聚氨酯涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯涂料是目前較常見(jiàn)的一類涂料，可以分為雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨 酯涂料。雙組分聚氨酯涂料一般是由異氰酸酯預(yù)聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含 羥基樹(shù)脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。這一類涂料的品種很多，應(yīng)用范圍 也很廣，根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨 酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。一般都具有良好的機(jī)械性能、較高的固體含量、各方面的性能都比 較好。是目前很有發(fā)展前途的一類涂料品種。主要應(yīng)用方向有木器涂料、汽車修補(bǔ)涂料、防 腐涂料、地坪漆、電子涂料、特種涂料、聚氨酯防水涂料等。缺點(diǎn)是施工工序復(fù)雜，對(duì)施工環(huán) 境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病。單組分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮氣固化聚氨酯涂 料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應(yīng)用面不如雙組分涂料廣，主要用于地板涂料、防腐涂料、預(yù) 卷材涂料等，其總體性能不如雙組分涂料全面。
[0003] 單組分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹(shù)脂為基料，并以水為分散介質(zhì)的一類涂 料。通過(guò)交聯(lián)改性的水性聚氨酯涂料具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性、涂膜力學(xué)性能、耐水性、耐溶 劑性及耐老化性能，而且與傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯涂料的性能相近，是水性聚氨酯涂料的一 個(gè)重要發(fā)展方向。
[0004]雙組分聚氨酯涂料具有成膜溫度低、附著力強(qiáng)、耐磨性好、硬度大以及耐化學(xué)品、 耐候性好等優(yōu)越性能，廣泛作為工業(yè)防護(hù)、木器家具和汽車涂料。水性雙組分聚氨酯涂料將 雙組分溶劑型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低V0C含量相結(jié)合，成為涂料工業(yè)的研究 熱點(diǎn)。水性雙組分聚氨酯涂料是由含-OH基的水性多元醇和含-NC0基的低黏度多異氰酸酯 固化劑組成，其涂膜性能主要由羥基樹(shù)脂的組成和結(jié)構(gòu)決定。
[0005] 本發(fā)明提供了一種聚氨酯涂料，具有優(yōu)異的抗菌效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種聚 氣醋涂料。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種聚氨酯涂料的制備方法。
[0008] 本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] -種聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制備而成：
[0010] 丙烯酸羥乙酯25-35份、丙烯酸丁酯15-25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷 基）硅烷1-5份、1，3_二（3-羥基丙基）-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷1-5份、過(guò)氧化二苯甲酰 0.3-0.8份、3-巰基-1-丙醇0.3-0.8份、四甲基氫氧化銨0.1-0.5份、醋酸乙酯25-35份、丙二 醇甲醚醋酸酯30-40份、1，6_己二異氰酸酯15-35份、無(wú)機(jī)抗菌劑1-5份、分散劑1-5份。
[0011]優(yōu)選地，所述的無(wú)機(jī)抗菌劑為碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中一種或多種的混合物。
[0012] 更優(yōu)選地，所述的無(wú)機(jī)抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅混合而成，所述碳酸鋰、硫 酸鋁、氧化鋅的質(zhì)量比為(1-3): (1-3): (1-3)。
[0013] 優(yōu)選地，所述的分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中一種或多種的混合 物。
[0014] 更優(yōu)選地，所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉組成，所述六偏磷 酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉的質(zhì)量比為(1 -3): (1 _3): (1 -3)。
[0015] 本發(fā)明還提供了上述聚氨酯涂料的制備方法:按配比將丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁 酯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、1，3_二(3-羥基丙基)-1，1，3,3_四甲基二 硅氧烷、過(guò)氧化二苯甲酰、3-巰基-1-丙醇、四甲基氫氧化銨、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、 無(wú)機(jī)抗菌劑、分散劑混合均勻，研磨，過(guò)濾后再加入1，6_己二異氰酸酯混合均勻，即得。
[0016] 本發(fā)明提供的聚氨酯涂料及其制備方法，通過(guò)合理的配比，優(yōu)選出適合聚氨酯涂 料的分散劑、無(wú)機(jī)抗菌劑種類及用量，提高了防霉性、抗菌性、具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能、耐 溫性、耐候性、耐化學(xué)介質(zhì)性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，以下所述，僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施 例而已，并非對(duì)本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示 的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以下實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0018] 實(shí)施例中各原料介紹：
[0019] 丙烯酸羥乙酯，CAS號(hào):818-61-1。
[0020] 丙烯酸丁酯，CAS 號(hào)：141-32-2。
[0021]甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，CAS號(hào)：17096-07-0。
[0022] 1，3-二（3-羥基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，CAS 號(hào)：18001-97-3。
[0023] 過(guò)氧化二苯甲酰，CAS號(hào)：94-36-0。
[0024] 3-巰基-1-丙醇，CAS 號(hào)：19721-22-3。
[0025] 四甲基氫氧化銨，CAS號(hào):75-59-2。
[0026] 醋酸乙酯，CAS 號(hào)：141-78-6。
[0027] 丙二醇甲醚醋酸酯，CAS號(hào)：108-65-6。
[0028] 1，6-己二異氰酸酯，CAS 號(hào)：822-06-0。
[0029] 氧化鋅，CAS 號(hào)：1314-13-2，粒徑 30-40nm。
[0030] 六偏磷酸鈉 ，CAS 號(hào)：10124-56-8。
[0031]焦磷酸鈉，CAS號(hào)：13472-36-1。
[0032]三偏磷酸鈉 ，CAS 號(hào)：7785-84-4。
[0033] 碳酸鋰，CAS 號(hào)：554-13-2，粒徑 30-40μπι。
[0034] 硫酸鋁，CAS號(hào)：10043-01-3，粒徑30-40μπι。
[0035] 實(shí)施例1
[0036]聚氨酯涂料原料(重量份）：
[0037]聚氨酯涂料原料(重量份）：
[0038] 丙烯酸羥乙酯30份、丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅 烷2份、1，3_二(3-羥基丙基)-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷3份、過(guò)氧化二苯甲酰0.5份、3-巰 基-1-丙醇0.5份、四甲基氫氧化銨0.3份、醋酸乙酯30份、丙二醇甲醚醋酸酯35份、1，6_己二 異氰酸酯25份、無(wú)機(jī)抗菌劑3份、分散劑1.5份。
[0039] 所述的無(wú)機(jī)抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅按質(zhì)量比為1:1:1攪拌混合均勻得 到。
[0040] 所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質(zhì)量比為1:1:1攪拌混合均 勻得到。
[0041 ]聚氨酯涂料的制備方法：
[0042] (1)將丙烯酸羥乙酯30重量份、丙烯酸丁酯20重量份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲 基硅氧烷基)硅烷2重量份、1，3-二（3-羥基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷3重量份、3-巰 基-1-丙醇0.5重量份、四甲基氫氧化銨0.3重量份攪拌混合均勻，得到混合物a;
[0043] (2)將過(guò)氧化二苯甲酰0.5重量份、醋酸乙酯10份、丙二醇甲醚醋酸酯15份攪拌混 合均勻，得到混合物b;
[0044] (3)在反應(yīng)釜中加入醋酸乙酯15重量份、丙二醇甲醚醋酸酯15重量份中以轉(zhuǎn)速為 300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得到混合溶劑，升溫至120°C，保持轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，向混合溶劑中勻 速滴加混合物a，并同時(shí)攪拌勻速滴加混合物b，控制混合物a和混合物b在3.5小時(shí)滴加完 畢，在滴加過(guò)程中保持溫度為120°C，滴加完畢后繼續(xù)保持溫度為120°C反應(yīng)2小時(shí)后降溫至 50°C，得到有機(jī)硅含羥基丙烯酸樹(shù)脂；
[0045] (4)向有機(jī)硅含羥基丙烯酸樹(shù)脂中加入無(wú)機(jī)抗菌劑3重量份、分散劑1.5重量份、醋 酸乙酯5重量份、丙二醇甲醚醋酸酯5重量份攪拌混合均勻后研磨至細(xì)度為20μπι，然后加入 1，6_己二異氰酸酯25重量份攪拌混合均勻。得到實(shí)施例1的聚氨酯涂料。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無(wú)機(jī)抗菌劑由硫酸鋁、氧化鋅按質(zhì)量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例2的聚氨酯涂料。
[0048] 實(shí)施例3
[0049] 與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無(wú)機(jī)抗菌劑由碳酸鋰、氧化鋅按質(zhì)量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例3的聚氨酯涂料。
[0050] 實(shí)施例4
[0051] 與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無(wú)機(jī)抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁按質(zhì)量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例4的聚氨酯涂料。
[0052] 實(shí)施例5
[0053]與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的分散劑由焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質(zhì)量 比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例5的聚氨酯涂料。
[0054] 實(shí)施例6
[0055] 與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質(zhì) 量比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例6的聚氨酯涂料。
[0056] 實(shí)施例7
[0057] 與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉按質(zhì)量 比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例7的聚氨酯涂料。
[0058] 測(cè)試?yán)?
[0059] 對(duì)實(shí)施例1-7制備得到的聚氨酯涂料進(jìn)行耐黃變性能測(cè)試，耐黃變性按I0S 11507:1997測(cè)試;具體試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0060] 表1:耐黃變性能試驗(yàn)結(jié)果表
[0061]
[0062]
[0063]比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4,實(shí)施例1(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅復(fù)配)耐黃變性能明 顯優(yōu)于實(shí)施例2_4(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中任意二者復(fù)配）。
[0064]比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7,實(shí)施例1(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉復(fù)配)耐 黃變性能明顯優(yōu)于實(shí)施例5_7(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中任意二者復(fù)配）。
[0065] 測(cè)試?yán)?
[0066] 對(duì)實(shí)施例1-7制備得到的聚氨酯涂料，分別取實(shí)施例1-7制備得到的聚氨酯涂料 10kg與5.5kg水?dāng)嚢杌旌暇鶆蚣吹每捎糜谑┕?，抗菌性能按GB/T21866-2008抗菌涂料抗菌 性能測(cè)定方法和抗菌效果、HG/T 3980-2007抗菌涂料測(cè)定。具體結(jié)果見(jiàn)表2。
[0067]表2:抗菌性能測(cè)試結(jié)果表 [0068]
[0069]~比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4,實(shí)施例1(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅復(fù)配)抗菌性能明顯 優(yōu)于實(shí)施例2-4(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中任意二者復(fù)配）。
[0070]比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7,實(shí)施例1(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉復(fù)配)抗 菌性能明顯優(yōu)于實(shí)施例5-7(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中任意二者復(fù)配）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚氨酯涂料，其特征在于，由下述重量份的原料制備而成：丙烯酸羥乙酯25-35 份、丙烯酸丁酯15-25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷1-5份、1，3_二(3-羥 基丙基)-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷1-5份、過(guò)氧化二苯甲酰0.3-0.8份、3-巰基-1-丙醇0.3-〇. 8份、四甲基氫氧化銨0.1-0.5份、醋酸乙酯25-35份、丙二醇甲醚醋酸酯30-40份、1，6_己 二異氰酸酯15-35份、無(wú)機(jī)抗菌劑1 -5份、分散劑1 -5份。2. 如權(quán)利要求1所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸 鈉、三偏磷酸鈉中一種或多種的混合物。3. 如權(quán)利要求2所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸 鈉、三偏磷酸鈉組成，所述六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉的質(zhì)量比為（1-3) :(1-3) :(1-3)〇4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)抗菌劑為碳酸 鋰、硫酸鋁、氧化鋅中一種或多種的混合物。5. 如權(quán)利要求4所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、 氧化鋅混合而成，所述碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅的質(zhì)量比為(1-3) :(1-3): (1-3)。6. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的聚氨酯涂料，其特征在于：所述的水泥為高標(biāo)號(hào)水 泥，所述的高標(biāo)號(hào)水泥選自標(biāo)號(hào)為62.5、52.5、52.5R、62.5R中一種或多種。7. 如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于:按配比將丙烯酸 羥乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、1，3_二（3-羥基丙基)_ 1，1，3,3_四甲基二硅氧烷、過(guò)氧化二苯甲酰、3-巰基-1-丙醇、四甲基氫氧化銨、醋酸乙酯、 丙二醇甲醚醋酸酯、無(wú)機(jī)抗菌劑、分散劑混合均勻，研磨，過(guò)濾后再加入1，6_己二異氰酸酯 混合均勻，即得。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK106085174SQ201610408822
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張啟明
【申請(qǐng)人】雄子（上海）新材料科技有限公司