本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料。
背景技术：
涂料分为水性涂料和油性涂料，水性涂料因其环保、对人体伤害小等优点而被广泛使用，但水性涂料的耐水性不高，对于长期处于高湿度和腐蚀性强的环境中，涂料的使用寿命会大大缩短，因此，需要提供一种耐水、耐腐蚀的水性涂料。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，本发明具有良好的耐水性、耐腐蚀性和机械性能。
本发明提出的一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液80-100份，白炭黑8-10份，轻质碳酸钙5-7份，十二碳醇酯3-5份，琥珀酸酯磺酸钠1-2份，十二烷基磺酸钠1-2份，消泡剂0.2-0.4份，甘油0.3-0.5份，润湿剂byk-3460.1-0.2份，聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.4份，聚氧化乙烯0.1-0.2份，流平剂0.2-0.3份，乙烯基三甲氧基硅烷0.6-0.8份，水18-22份。
优选地，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在氮气氛围中，将聚乙二醇800、环氧树脂、丁酮混匀，升温，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，再加入二羟甲基丙酸，继续保温搅拌，然后加入丙烯酸羟乙酯，继续保温搅拌得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度，将甲基丙烯酸六氟丁酯加入聚氨酯预聚体溶液中，加三乙胺中和，加水剪切乳化，调节温度，滴加偶氮二异丁腈，保温搅拌，减压蒸发除去丁酮得到改性聚氨酯乳液。
优选地，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在氮气氛围中，将聚乙二醇800、环氧树脂、丁酮混匀，升温至60-70℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌3-4h，再加入二羟甲基丙酸，继续保温搅拌40-60min，然后加入丙烯酸羟乙酯，继续保温搅拌60-90min得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至20-30℃，将甲基丙烯酸六氟丁酯加入聚氨酯预聚体溶液中，加三乙胺中和，加水剪切乳化，调节温度至70-80℃，滴加偶氮二异丁腈，保温搅拌2-3h，减压蒸发除去丁酮得到改性聚氨酯乳液。
优选地，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在40-60min内滴加完毕偶氮二异丁腈，滴加过程中不断搅拌。
优选地，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，聚乙二醇800、环氧树脂、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯的重量比为30-37：6-8：40-50：0.1-0.15：5.1-6.3：4-5。
优选地，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，2,4-甲苯二异氰酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、偶氮二异丁腈、水的重量比为40-50：15-20：0.14-0.18：160-200。
优选地，消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
优选地，白炭黑为1000-2000目。
优选地，轻质碳酸钙为600-800目。
上述水均为去离子水。
上述丁酮作为反应溶剂，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
按本领域常用技术手段制备耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料。
本发明选用聚乙二醇800、环氧树脂、2,4-甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸进行反应，环氧树脂中含有大量羟基可与异氰酸酯基反应，将环氧树脂接枝到聚氨酯中，环氧树脂具有良好的粘结性、耐腐蚀性和机械性能，与聚氨酯相互配合，可以大大增加聚氨酯乳液的粘结性、耐腐蚀性和机械性能；再与丙烯酸羟乙酯反应得到不饱和双键封端的聚氨酯预聚体，与甲基丙烯酸六氟丁酯，在引发剂偶氮二异丁腈的作用，发生自由基反应，甲基丙烯酸六氟丁酯自身缩合、及与不饱和双键封端的聚氨酯预聚体缩合，形成复杂交联互穿网络，从而将丙烯酸和氟元素接枝到聚氨酯中，与聚氨酯、环氧树脂相互配合，从而大大增加本发明的耐水性、耐腐性、粘结性和机械性能；白炭黑、轻质碳酸钙相互配合，可以进一步增加本发明的机械性能、耐腐蚀性和耐水性；十二碳醇酯可以增加本发明的成膜性；琥珀酸酯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、甘油、润湿剂byk-346、乙烯基三甲氧基硅烷相互配合，促进各物质均匀分散；消泡剂、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、流平剂相互配合，增加本发明的流变性、稳定性；乙烯基三甲氧基硅烷和改性聚氨酯乳液相互配合，可以进一步增加本发明和被涂物的粘结性；上述各物质相互配合使得本发明具有良好的耐水性、耐腐蚀性和机械性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液90份，白炭黑9份，轻质碳酸钙6份，十二碳醇酯4份，琥珀酸酯磺酸钠1.5份，十二烷基磺酸钠1.5份，消泡剂0.3份，甘油0.4份，润湿剂byk-3460.15份，聚乙烯吡咯烷酮0.3份，聚氧化乙烯0.15份，流平剂0.25份，乙烯基三甲氧基硅烷0.7份，水20份。
实施例2
一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液80份，2000目白炭黑8份，800目轻质碳酸钙5份，十二碳醇酯5份，琥珀酸酯磺酸钠1份，十二烷基磺酸钠2份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.2份，甘油0.5份，润湿剂byk-3460.1份，聚乙烯吡咯烷酮0.4份，聚氧化乙烯0.1份，流平剂0.3份，乙烯基三甲氧基硅烷0.6份，水22份；
其中，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在氮气氛围中，将聚乙二醇800、环氧树脂、丁酮混匀，升温至60℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌4h，再加入二羟甲基丙酸，继续保温搅拌40min，然后加入丙烯酸羟乙酯，继续保温搅拌90min得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至20℃，将甲基丙烯酸六氟丁酯加入聚氨酯预聚体溶液中，加三乙胺中和，加水剪切乳化，调节温度至80℃，在40min内滴加完毕偶氮二异丁腈，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌3h，减压蒸发除去丁酮得到改性聚氨酯乳液，其中，聚乙二醇800、环氧树脂、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯的重量比为30：8：40：0.15：5.1：5，2,4-甲苯二异氰酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、偶氮二异丁腈、水的重量比为40：20：0.14：200。
实施例3
一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液100份，1000目白炭黑10份，600目轻质碳酸钙7份，十二碳醇酯3份，琥珀酸酯磺酸钠2份，十二烷基磺酸钠1份，聚氧丙烯甘油醚0.4份，甘油0.3份，润湿剂byk-3460.2份，聚乙烯吡咯烷酮0.2份，聚氧化乙烯0.2份，流平剂0.2份，乙烯基三甲氧基硅烷0.8份，水18份；
其中，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在氮气氛围中，将聚乙二醇800、环氧树脂、丁酮混匀，升温至70℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌3h，再加入二羟甲基丙酸，继续保温搅拌60min，然后加入丙烯酸羟乙酯，继续保温搅拌60min得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至30℃，将甲基丙烯酸六氟丁酯加入聚氨酯预聚体溶液中，加三乙胺中和，加水剪切乳化，调节温度至70℃，在60min内滴加完毕偶氮二异丁腈，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌2h，减压蒸发除去丁酮得到改性聚氨酯乳液，其中，聚乙二醇800、环氧树脂、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯的重量比为37：6：50：0.1：6.3：4，2,4-甲苯二异氰酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、偶氮二异丁腈、水的重量比为50：15：0.18：160。
实施例4
一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液85份，2000目白炭黑8.5份，800目轻质碳酸钙5.5份，十二碳醇酯4.5份，琥珀酸酯磺酸钠1.2份，十二烷基磺酸钠1.8份，消泡剂0.25份，甘油0.45份，润湿剂byk-3460.13份，聚乙烯吡咯烷酮0.35份，聚氧化乙烯0.12份，流平剂0.28份，乙烯基三甲氧基硅烷0.65份，水21份；
其中，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在氮气氛围中，将聚乙二醇800、环氧树脂、丁酮混匀，升温至63℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌3.8h，再加入二羟甲基丙酸，继续保温搅拌45min，然后加入丙烯酸羟乙酯，继续保温搅拌80min得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至22℃，将甲基丙烯酸六氟丁酯加入聚氨酯预聚体溶液中，加三乙胺中和，加水剪切乳化，调节温度至77℃，在45min内滴加完毕偶氮二异丁腈，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌2.8h，减压蒸发除去丁酮得到改性聚氨酯乳液，其中，聚乙二醇800、环氧树脂、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯的重量比为33：7.5：42：0.13：5.5：4.7，2,4-甲苯二异氰酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、偶氮二异丁腈、水的重量比为42：18：0.15：180；
消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚的混合物。
实施例5
一种耐水耐腐蚀聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液95份，1000目白炭黑9.5份，600目轻质碳酸钙6.5份，十二碳醇酯3.5份，琥珀酸酯磺酸钠1.8份，十二烷基磺酸钠1.2份，消泡剂0.25份，甘油0.35份，润湿剂byk-3460.11份，聚乙烯吡咯烷酮0.25份，聚氧化乙烯0.18份，流平剂0.22份，乙烯基三甲氧基硅烷0.75份，水19份；
其中，在改性聚氨酯乳液的制备过程中，在氮气氛围中，将聚乙二醇800、环氧树脂、丁酮混匀，升温至67℃，加入2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌3.2h，再加入二羟甲基丙酸，继续保温搅拌55min，然后加入丙烯酸羟乙酯，继续保温搅拌70min得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至28℃，将甲基丙烯酸六氟丁酯加入聚氨酯预聚体溶液中，加三乙胺中和，加水剪切乳化，调节温度至73℃，在55min内滴加完毕偶氮二异丁腈，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌2.2h，减压蒸发除去丁酮得到改性聚氨酯乳液，其中，聚乙二醇800、环氧树脂、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯的重量比为34：6.5：48：0.11：5.9：4.3，2,4-甲苯二异氰酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、偶氮二异丁腈、水的重量比为48：16：0.17：170；
消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚的混合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。