本发明涉及一种涂料，具体涉及一种环氧改性的水性聚氨酯涂料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
传统的聚氨酯树脂需要大量的有机溶剂来降低粘度，但大量的有机溶剂造成voc含量极高，对环境和人体健康有极大危害。传统的水性聚氨酯涂料降低了voc含量，但是其涂膜的耐化学性和耐溶剂性都较差，并且硬度较低，表面光泽差。
技术实现要素：
发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，通过大量实验，提供一种环保性好，硬度高，附着力好，耐磨性和耐溶剂性好，拉伸强度优，表面光泽好的环氧改性的水性聚氨酯涂料。
技术方案，为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：
一种环氧改性的水性聚氨酯涂料，它包括下列的原料：环氧树脂，甲苯二异氰酸酯，聚醚多元醇，二羟甲基丙酸，丁二醇和n-甲基吡咯烷酮，丙酮和去离子水。
一种环氧改性的水性聚氨酯涂料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤a：先将聚醚多元醇在氮气条件下加热脱水，然后降温至50～60℃，加入甲苯二异氰酸酯，在65～85℃反应1～3h；
步骤b：然后继续加入丁二醇，在65～85℃反应1～3h，过程中添加适量丙酮调节粘度；
步骤c：加入二羟甲基丙酸和环氧树脂的n-甲基吡咯烷酮溶液，70～80℃反应至nco(异氰酸根)达到规定值，过程中添加适量丙酮调节粘度；
步骤d：降温至50℃以内，加入三乙胺中和，最后在水中乳化；
步骤e：真空脱去丙酮，得环氧改性的水性聚氨酯涂料。
作为优选方案，以上所述的环氧改性的水性聚氨酯涂料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤a：先将100份聚醚多元醇在氮气条件下加热脱水，然后降温至50℃，加入50份甲苯二异氰酸酯，在75℃反应2h；
步骤b：然后继续加入3到4份的丁二醇，在75℃反应1h，过程中添加适量丙酮调节粘度；
步骤c：加入20份二羟甲基丙酸和6份环氧树脂的n-甲基吡咯烷酮溶液，70℃反应至nco(异氰酸根)达到规定值，过程中添加适量丙酮调节粘度；
步骤d：降温至50℃以内，加入三乙胺中和0.5h，最后在水中乳化；
步骤e：真空脱去丙酮，得环氧改性的水性聚氨酯涂料。
筛选实验：不同原料组成的实验对比
不同原料组成的性能测定结果
通过以上筛选实验结果表明，采用实验6，即本发明的优选原料组成和配比取得了非常好的技术效果！。
有益效果：本发明和现有技术相比具有以下优点：
本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成和配比，并通过大量实验优选出最佳的合成工艺。整个制备工艺设计合理。本发明可解决传统溶剂型聚氨酯涂料不环保不健康的缺点，本发明使用水作为主要溶剂，可降低voc含量，环保健康的同时降低了成本；使用环氧树脂对聚氨酯树脂进行改性，利用环氧树脂高模量、高强度和耐化学性好的优点，可克服聚氨酯不耐化学品、不耐溶剂的缺陷；添加环氧树脂对聚氨酯进行改性，还可以提高聚氨酯涂膜的机械性能和耐热性。
具体实施方式
实施例1一种环氧改性的水性聚氨酯涂料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤a：先将100份聚醚多元醇n210在氮气条件下加热半小时脱水，然后降温至50℃，加入50份甲苯二异氰酸酯tdi，在75℃反应2h；
步骤b：继续往反应体系中，加入4份丁二醇，在75℃反应1h，过程中添加适量丙酮调节粘度；
步骤c：继续往反应体系中，加入20份二羟甲基丙酸dmpa和6份环氧树脂e-44的n-甲基吡咯烷酮nmp溶液，70℃反应至nco达到规定值，过程中添加适量丙酮调节粘度；
步骤d：然后降温至50℃以内，加入三乙胺中和0.5h，最后在水中乳化；
步骤e.真空脱去丙酮，得树脂固含量为35％的环氧改性的水性聚氨酯涂料。
实施例2性能测试
1、将木板底材进行预处理，将表面处理平整适于施漆；将上述实施例1制备得到的环氧改性的水性聚氨酯涂料制成清漆，使用涂膜线棒刮涂漆膜，保持树脂厚度15～20μm；在25℃室温条件下固化即可。
2、按以上步骤固化的漆膜平整，外观好，表干时间60min，实干时间48h，实干后硬度达到hb，附着力1级，光泽度优；耐磨性、耐溶剂、硬度和拉伸强度均比传统水性聚氨酯涂料优秀，取得了非常好的技术进步。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。