专利名称：水性聚氨酯呢槽耐磨涂料及其制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明属化工、涂料领域，具体涉及一种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料及其制备与应用。
背景技术：
自1937年德国Otto.，Bayer教授首次合成聚氨酯(PU)树脂以来，因其具有优异的化学性能和物理机械性能，在化学领域获得了广泛的应用。聚氨酯涂料因具有优良的耐磨性、柔韧性、耐久性、防腐性和绝缘性而被广泛应用于石化没备、海洋、船舶、机电、车辆、 纺织、皮革、木材、塑料、建筑等领域。但是，日前市场上流行的大多数为溶剂型聚氨酯涂料，含有大量的有机溶剂和一定量的游离异氰酸酯，影响人们的身体健康和生活环境。随着各国环保法规对VOC的限制以及对环保的重视，水性聚氨酯得到了较快的发展，已在织物、皮革、粘合剂等领域得到了广泛应用，正逐步替代溶剂型聚氨酯。随着技术的进步和VOC含量的严格控制以及人们环保和健康意识的提高，水性PU将成为一个重要的发展方向。在国外，自20世纪60年代开发成功水性聚氨酯分散体(PUDs)以来，水性聚氨酯作为聚氨酯涂料的一个重要组成部分得到了快速发展。70年代，通过对水性聚氨酯分散体的深人研究，逐渐开发出一些具有应用价值的水性聚氨酯涂料，大多用于皮革涂饰剂和织物处理。70年代后期，涂料工作者开始将水性聚氨酯分散体和水性丙烯酸乳液进行物理掺混，这种方法既兼有两者的优异性能，又降低了成本，拓宽了水性PU的应用市场。80年代中期，丙烯酸聚氨酯接枝共聚体(后来称为Hybrid杂合物)问世。此外，还有采用外加交联剂的方法，使涂料成膜后能进一步交联，改善了涂膜的耐水性、耐候性、耐热性等。90年代， 国外一些公司采用聚合物中引人反应基团的方法，成功开发了单组分自交联型水性聚氨酯分散体，接着又有一些公司开发了水性光固化聚氨酯分散体。随着水分散型多异氰酸酯同化剂的问世，水性双组分聚氨酯涂料的研究开发取得了进展，从而使水性聚氨酯涂膜的性能基本上接近或达到了溶剂型双组分聚氨酯涂料的性能。至此，水性聚氨酯涂料的应用领域已扩大至木地板、塑料、金属、混凝士等表面的涂覆。我国从70年代起研究开发水性聚氨酯，但因种种原因，进展缓慢，到目前为止，工业化的水性聚氨酯品种少、产量小，基本上都是一些芳香族型的纯聚氨酯乳液。产品的成膜性、机械性以及耐水性较差，主要用于一般性能的皮革涂饰剂以及织物处理，高性能的皮革、织物、用水性聚氨酯尚依赖进口，而呢槽专用的耐磨水性聚氨酯涂料更是很少有研究。
发明内容
本发明目的在于提供一种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料。该涂料可用在呢槽上，达到耐磨、增滑、美观、抗磨损、耐污的效果。本产品对基材有优异的附着性力，涂层的耐水性、耐候性、耐洗涤剂、耐弯折、耐污染性能优异。本产品为水性环保涂料，无毒，低V0C，适用于生产线的自动化喷涂和线外的手工喷涂。
本发明的另一个目的是提出这种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料的制备方法。本发明还有一个目的是提出这种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料的应用。本发明提供的一种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，由以下组分组成
改性水性聚氨酯分散体55-65份
滑爽粉11-18份
蜡粉1-4份
滑爽剂3-8份
润湿剂0. 2-2. 5份
氨基树脂3-8份
成膜助剂0. 5-5份
硅粉1-4份
固化剂5-9份
分散剂0. 1-2份
增韧剂0. 5-3份其中，所述的滑爽剂为聚二甲基硅氧烷，具滑爽的作用，涂膜耐磨性、耐刻划性都得到了很大的提高；所述的滑爽粉为有机硅微珠；所述的蜡粉为聚四氟乙烯，具有抗磨损的作用；所述的润湿剂为三硅氧烷，三硅氧烷是优异的润湿剂和扩展剂；所述的成膜助剂为乙二醇丙醚，可以给与涂料成膜的功能；所述的固化剂为具有下述分子式的水分散型聚异氰酸酯
权利要求
1.一种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，按重量份计该水性聚氨酯呢槽耐磨涂料由以下组分组成改性水性聚氨酯分散体55-65份滑爽粉11-18份蜡粉1-4份滑爽剂3-8份润湿剂0. 2-2. 5份氨基树脂3-8份成膜助剂0. 5-5份硅粉1-4份固化剂5-9份分散剂0. 1-2份增韧剂0. 5-3份其中，所述的滑爽剂为聚二甲基硅氧烷； 所述的滑爽粉为有机硅微珠； 所述的蜡粉为聚四氟乙烯； 所述的润湿剂为三硅氧烷； 所述的成膜助剂为乙二醇丙醚；所述的固化剂为具有下述分子式的水分散型聚异氰酸酯
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，其特征在于，所述的改性水性聚氨酯分散体由羟烷基封端的聚硅氧烷改性水性聚氨酯分散体获得。
3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，其特征在于，所述的改性水性聚氨酯分散体为水性脂肪族聚氨酯分散体或水性芳香族聚氨酯分散体。
4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，其特征在于，所述的改性水性聚氨酯分散体的分子量为5万 10万、聚合度为20 25。
5.制备权利要求1所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)在氮气保护下，于-5 15°C向密闭反应器中加入聚氧化丙烯二醇和水分散型聚异氰酸酯，混合均勻；所述水分散型聚异氰酸酯的加入量为所述聚氧化丙烯二醇重量的17 23% ；2)在高速分散搅拌的条件下，滴加偶联剂α，ω-二羟丙基聚硅氧烷，混合完毕后加入扩链剂1，4_ 丁二醇混合均勻；所述α，ω-二羟丙基聚硅氧烷的加入量为聚氧化丙烯二醇重量的22 ； 1，4-丁二醇的加入量为聚氧化丙稀二醇重量的15 20% ；3)补加水分散型聚异氰酸酯，使体系中-NCO基团的摩尔量与-OH基团的摩尔量之比为 2. 5 1 ；4)升温至85 90°C反应3 5小时后，加入表面活性剂混合均勻；制得改性水性聚氨酯分散体；表面活性剂的添加量占所得改性水性聚氨酯分散体总重量的3% 10% ；5)把滑爽粉、蜡粉、滑爽剂、润湿剂、氨基树脂、成膜助剂、硅粉、固化剂、分散剂、增韧剂加入改性水性聚氨酯分散体中，搅拌均勻。
6.根据权利要求8所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，其特征在于，所述的表面活性剂选自N-酰基烷基牛磺酸盐类、醇醚硫酸盐、Span-20或聚氧乙烯胺中的一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求5所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，其特征在于，所述的表面活性剂为N-酰基烷基牛磺酸盐类、醇醚硫酸盐和Span-20的组合。
8.根据权利要求10所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料，其特征在于，所述的表面活性剂 N-酰基甲基牛磺酸钠、醇醚硫酸钠和Span-20的重量比为1 3 2。
9.根据权利要求1-11中任一权利要求所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料用于呢槽的涂装。
10.一种使用根据权利要求1-11中任一权利要求所述的水性聚氨酯呢槽耐磨涂料对呢槽的涂装的方法，包括以下步骤A.将呢槽表面用酒精或丙酮擦洗；B.使用根据权利要求5所述的制备方法配制好的涂料进行喷涂、淋涂或涂刷；C.将步骤B后的呢槽于110-130°C烘烤8-15分钟。
全文摘要
本发明提供了一种水性聚氨酯呢槽耐磨涂料及其制备与应用。按重量份计，由以下组分组成改性水性聚氨酯分散体占55-65份，滑爽粉占11-18份，蜡粉占1-4份，滑爽剂占3-8份，润湿剂占0.2-2.5份，氨基树脂占3-8份，成膜助剂占0.5-5份，硅粉占1-4份，固化剂占5-9份，分散剂占0.1-2份，增韧剂占0.5-3份。该涂料可用在呢槽表面涂刷，达到耐磨、增滑、美观、抗磨损、耐污的效果。
文档编号C09D175/08GK102533083SQ201210009059
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者华道良, 孔卫东 申请人:上海集宝材料科技有限公司