一种高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨酯涂料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明聚氨酯涂料制备方法，特别涉及一种高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨 酯涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂等方面，喷涂于 内外墙体、家具、金属器具表面的涂料和油漆，每时每刻都在与人类直接或间接接触，有毒、 有害涂料已也时刻威胁着人们的健康。
[0003] 涂料涂覆再材料表面，如在外墙上需要良好的耐水解性和耐低温性，如在沙发、鞋 面表面则要求具有很高的耐磨和耐曲挠，但目前市场的聚氨酯真难同时保证聚氨酯具有耐 磨、耐低温、耐曲挠、耐水解性能。
[0004] 合成聚氨酯常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡在随着聚氨酯的 降解而对环境造成危害，因此目前发展的趋势是选择其他类型的环保物质做催化剂来替代 聚氨酯合成过程的环保催化剂。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨酯涂料的制备方法，选择氯 前列烯醇钠、a _羧甲基十二烷氧基聚乙二醇钠盐、泼尼松龙磷酸钠和二甲基二硫代 氨基甲酸钠作催化剂，取代传统的二月桂酸二丁基锡催化剂，聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔 酮二异氰酸酯进行反应，利用可水解材料作为扩链剂，加入耐寒材料与可提高聚氨酯致密 性的材料与聚氨酯预聚体进行反应，获得高耐磨、耐低温、耐曲折、耐水解的聚氨酯的。
[0006] -种高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于： (1) 、在催化剂存在的条件下，将聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯重量比1 : 1. 2~1. 5混合，于60~85°C下反应2~3h，得到聚氨酯预聚体A ;所述催化剂用量为聚四氢呋 喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯总重量的0.2 ~0. 5% ; (2) 、向聚氨酯预聚体A中加入扩链剂1. 2~3. 2%、盐酸毛果芸香碱1. 2~3. 2%、苯巴比 妥钠0. 4~0. 7%和丁酮12~25 %，于65~85°C条件下反应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%，反应温度75~85°C，反应时间l~2h， 再加入10~15%的三乙胺在75°C中和搅拌反应30~50min，加水进行乳化反应3h，加入物质 D1.7~3.4%，65°C反应lh，得高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨酯涂料，其中所列扩链剂、 盐酸毛果芸香碱、苯巴比妥钠、丁酮、耐寒材料、七氟丁酸酐、1，4, 5, 8-萘四甲酸酐、三乙胺、 物质D百分比均以聚氨酯预聚体A的重量做依据； 催化剂为氯前列烯醇钠、a -羧甲基十二烷氧基聚乙二醇钠盐、泼尼松龙磷酸钠 和二甲基二硫代氨基甲酸钠的任意一种；扩链剂为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种；耐寒材料为尼 龙酸二异丁酯、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种； 物质D为双硫腙、8-羟基喹啉、邻菲咯啉、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、黄素单核苷酸钠和6-羟 基-2-萘磺酸钠的任意一种。
[0007] 本发明具有以下特点： (1) 耐寒材料使聚氨酯能够在低温使用； (2) 扩链剂水解后，裸露在外层的为氧基硅烷，经水解、脱水，在表面形成一层致密的、 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强的韧性，来提高聚氨酯的 耐曲挠性； (4) 盐酸毛果芸香碱和苯巴比妥钠对扩链剂进行协效，提高扩链的链长和水解性，达到 所得产物具有良好耐水解性； (5) 选择二月桂酸二丁基锡的取代物，降低聚氨酯的毒性； (6) 双硫腙、8-羟基喹啉、邻菲咯啉、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、黄素单核苷酸钠、6-羟 基-2-萘磺酸钠使聚氨酯膜的致密性提高，同时提高聚氨酯膜的耐磨性。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合实例进一步说明本发明。
[0009]实例一 (1) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中， 将聚四氢呋喃醚二醇40g、异佛尔酮二异氰酸酯48g和氯前列烯醇钠0. 176g混合，于 60°C下搅拌反应2h，得到聚氨酯预聚体A88g ; (2) 、向聚氨酯预聚体A中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.06g、盐酸毛果芸香碱 1. 06g、苯巴比妥钠0. 35g和丁酮10. 6g，于65°C条件下反应1. 5h，再加入尼龙酸二异丁酯 0. 44g、七氟丁酸酐0. 392g和1，4, 5, 8-萘四甲酸酐0. 88g，反应温度75°C，反应时间lh，再 加入三乙胺8. 8g在75°C中和搅拌反应30min，加水65g在75°C进行乳化反应3h，再加入双 硫腙1. 5g，65°C反应lh，得高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨酯涂料。
[0010] 实例二 (1) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中， 将聚四氢呋喃醚二醇50g、异佛尔酮二异氰酸酯75g和a -羧甲基十二烷氧基聚 乙二醇钠盐0. 625g混合，于85°C下反应3h，得到聚氨酯预聚体A为125. 2g邛 (2) 、向聚氨酯预聚体A中加入N-(P-氨乙基）-氨丙基三甲氧基硅烷4g、盐酸毛 果芸香碱4g、苯巴比妥钠0.88g和丁酮31.3g，于85°C条件下反应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，反应温度85°C，反应时间2h，再加入 三乙胺18. 8g在75°C中和搅拌反应50min，加水90g在75°C进行乳化反应3h，加入8-羟基 喹啉4. 3g，65°C反应lh，得高耐磨、耐低温、耐曲挠、耐水解聚氨酯涂料。
[0011] 实例三 (1)、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中， 将聚四氢呋喃醚二醇49g、异佛尔酮二异氰酸酯66g和泼尼松龙磷酸钠0. 4g混合，于 75°C下反应2. 5h，得到聚氨酯预聚体A为115. 2g ; (2)、向聚氨酯预聚体A中加入N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷2. 5g、盐酸毛果 芸香碱2. 5g、苯巴比妥钠0. 6g和丁酮21g，于75°C