本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料。
背景技术：
目前，涂料已被广泛应用，具有多种功能，对于长期处于高温环境中时，需要涂料具有良好的耐高温性，可以通过添加耐高温填料，来增加涂料的耐高温性，但是添加填料，往往会使涂料的机械性能降低。
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高温增韧聚氨酯水性涂料，本发明具有良好的耐高温性、粘结性、强度和韧性。
本发明提出的一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液60-80份，丙烯酸酯乳液20-40份，填料15-20份，丙二醇甲醚醋酸酯1-3份，十二烷基磺酸钠3-5份，消泡剂0.3-0.4份，甘油0.4-0.6份，增稠剂0.3-0.5份，流平剂0.1-0.3份，si690.7-0.9份，抗菌剂0.3-0.4份，水15-20份。
优选地，在改性聚氨酯乳液制备过程中，在氮气氛围中，将丙酮、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000混匀，升温，保温搅拌，加入二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，继续保温搅拌，接着加入季戊四醇三丙烯酸酯，继续保温搅拌得到聚氨酯预聚体溶液；将改性碳纤维加入丙酮中超声分散均匀，然后加入聚氨酯预聚体溶液中混匀，继续保温搅拌，降温至室温，用三乙胺中和，加水剪切乳化，减压蒸发除去丙酮得到改性聚氨酯乳液。
优选地，在改性聚氨酯乳液制备过程中，在氮气氛围中，将丙酮、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000混匀，升温至50-55℃，保温搅拌30-50min，加入二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，继续保温搅拌2-3h，接着加入季戊四醇三丙烯酸酯，继续保温搅拌2-3h得到聚氨酯预聚体溶液；将改性碳纤维加入丙酮中超声分散均匀，然后加入聚氨酯预聚体溶液中混匀，继续保温搅拌60-80min，降温至室温，用三乙胺中和，加水剪切乳化，减压蒸发除去丙酮得到改性聚氨酯乳液。
优选地，在改性聚氨酯乳液制备过程中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、季戊四醇三丙烯酸酯、改性碳纤维、水的重量比为28-33：40-47：2.3-2.8：0.02-0.04：6-7.5：3.2-4.2：80-100。
优选地，在改性聚氨酯乳液制备过程中，改性碳纤维的制备方法为：在氮气氛围中，将氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入n，n-二甲基甲酰胺中混匀，升温，保温搅拌，加入丙烯酸羟乙酯，继续搅拌，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性碳纤维。
优选地，在改性聚氨酯乳液制备过程中，改性碳纤维的制备方法为：在氮气氛围中，将氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入n，n-二甲基甲酰胺中混匀，升温至60-70℃，保温搅拌10-12h，加入丙烯酸羟乙酯，继续搅拌4-6h，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性碳纤维。
优选地，在改性碳纤维的制备过程中，氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡的重量比为10-14：1.2-1.8：1.5-2：0.01-0.015。
优选地，增稠剂为羟丙基纤维素或聚乙烯醇。
优选地，丙烯酸酯乳液的固含量为40-50wt％。
优选地，填料的原料包括：轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑，其中，轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑的重量比为3-4：2-3：2-3。
上述水均为纯化水。
上述改性聚氨酯乳液制备过程中，丙酮作为反应溶剂，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
上述改性碳纤维的制备过程中，n，n-二甲基甲酰胺作为反应溶剂，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
本发明的制备方法为：将水、改性聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液混匀，加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀，加入十二烷基磺酸钠、甘油、si69、抗菌剂混匀，加入填料混匀，用分散机分散，然后研磨得到浆料；向浆料中加入消泡剂、增稠剂、流平剂混匀得到耐高温增韧聚氨酯水性涂料。
本发明选用丙烯酸酯乳液与改性聚氨酯乳液相互配合，可以增加本发明的粘附性；选用轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑相互配合，可以进一步增加本发明的强度和耐热性；异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、季戊四醇三丙烯酸酯以合适比例进行反应，使得聚氨酯中软段和硬段保持合适比例并交互连接，从而增加聚氨酯的强度和韧性，并且以碳碳双键封端得到碳碳双键封端的聚氨酯预聚体溶液；碳纤维具有良好的强度、韧性、耐高温、耐疲劳和耐磨性，但碳纤维不易与聚氨酯混匀，氧化碳纤维其表面含有大量羟基，通过与异佛尔酮二异氰酸酯反应，在碳纤维表面接枝上异佛尔酮二异氰酸酯，大大增加了碳纤维在聚氨酯预聚体溶液中的分散性，并接着与丙烯酸羟乙酯反应，在碳纤维表面接枝上碳碳双键，可与碳碳双键封端的聚氨酯预聚体溶液发生聚合，形成复杂的交联网络，从而大大增加了聚氨酯的耐高温性、强度和韧性；丙二醇甲醚醋酸酯为成膜助剂，增加本发明的成膜性；十二烷基磺酸钠、甘油、si69相互配合，促进各物质均匀分散；消泡剂、增稠剂、流平剂、抗菌剂相互配合，增加本发明的流变性、稳定性和抗菌性；si69和丙烯酸酯乳液相互配合，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高温性、粘结性、强度和韧性。
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
一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液70份，丙烯酸酯乳液30份，填料17份，丙二醇甲醚醋酸酯2份，十二烷基磺酸钠4份，消泡剂0.35份，甘油0.5份，增稠剂0.4份，流平剂0.2份，si690.8份，抗菌剂0.35份，水18份。
实施例2
一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液60份，固含量为50wt％丙烯酸酯乳液20份，填料20份，丙二醇甲醚醋酸酯1份，十二烷基磺酸钠5份，消泡剂0.3份，甘油0.6份，羟丙基纤维素0.3份，流平剂0.3份，si690.7份，抗菌剂0.4份，水15份；
其中，在改性聚氨酯乳液制备过程中，在氮气氛围中，将丙酮、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000混匀，升温至55℃，保温搅拌30min，加入二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，继续保温搅拌3h，接着加入季戊四醇三丙烯酸酯，继续保温搅拌2h得到聚氨酯预聚体溶液；将改性碳纤维加入丙酮中超声分散均匀，然后加入聚氨酯预聚体溶液中混匀，继续保温搅拌80min，降温至室温，用三乙胺中和，加水剪切乳化，减压蒸发除去丙酮得到改性聚氨酯乳液，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、季戊四醇三丙烯酸酯、改性碳纤维、水的重量比为28：47：2.3：0.04：6：4.2：80。
实施例3
一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液80份，固含量为40wt％丙烯酸酯乳液40份，填料15份，丙二醇甲醚醋酸酯3份，十二烷基磺酸钠3份，消泡剂0.4份，甘油0.4份，聚乙烯醇0.5份，流平剂0.1份，si690.9份，抗菌剂0.3份，水20份；
其中，在改性聚氨酯乳液制备过程中，在氮气氛围中，将丙酮、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000混匀，升温至50℃，保温搅拌50min，加入二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，继续保温搅拌2h，接着加入季戊四醇三丙烯酸酯，继续保温搅拌3h得到聚氨酯预聚体溶液；将改性碳纤维加入丙酮中超声分散均匀，然后加入聚氨酯预聚体溶液中混匀，继续保温搅拌60min，降温至室温，用三乙胺中和，加水剪切乳化，减压蒸发除去丙酮得到改性聚氨酯乳液，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、季戊四醇三丙烯酸酯、改性碳纤维、水的重量比为33：40：2.8：0.02：7.5：3.2：100；
改性碳纤维的制备方法为：在氮气氛围中，将氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入n，n-二甲基甲酰胺中混匀，升温至60℃，保温搅拌12h，加入丙烯酸羟乙酯，继续搅拌4h，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性碳纤维，其中，氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡的重量比为14：1.2：2：0.01。
实施例4
一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液65份，固含量为48wt％丙烯酸酯乳液25份，填料18份，丙二醇甲醚醋酸酯1.5份，十二烷基磺酸钠4.5份，消泡剂0.32份，甘油0.55份，羟丙基纤维素0.35份，流平剂0.25份，si690.75份，抗菌剂0.37份，水17份；
其中，填料的原料包括：轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑，其中，轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑的重量比为4：2：3；
在改性聚氨酯乳液制备过程中，在氮气氛围中，将丙酮、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000混匀，升温至51℃，保温搅拌45min，加入二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，继续保温搅拌2.2h，接着加入季戊四醇三丙烯酸酯，继续保温搅拌2.8h得到聚氨酯预聚体溶液；将改性碳纤维加入丙酮中超声分散均匀，然后加入聚氨酯预聚体溶液中混匀，继续保温搅拌65min，降温至室温，用三乙胺中和，加水剪切乳化，减压蒸发除去丙酮得到改性聚氨酯乳液，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、季戊四醇三丙烯酸酯、改性碳纤维、水的重量比为31：42：2.6：0.025：7：3.5：95；
改性碳纤维的制备方法为：在氮气氛围中，将氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入n，n-二甲基甲酰胺中混匀，升温至70℃，保温搅拌10h，加入丙烯酸羟乙酯，继续搅拌6h，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性碳纤维，其中，氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡的重量比为10：1.8：1.5：0.015。
实施例5
一种耐高温增韧聚氨酯水性涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯乳液75份，固含量为42wt％丙烯酸酯乳液35份，填料16份，丙二醇甲醚醋酸酯2.5份，十二烷基磺酸钠3.5份，消泡剂0.38份，甘油0.45份，聚乙烯醇0.45份，流平剂0.15份，si690.85份，抗菌剂0.33份，水19份；
其中，填料的原料包括：轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑，其中，轻质碳酸钙、硫酸钡、白炭黑的重量比为3：3：2；
在改性聚氨酯乳液制备过程中，在氮气氛围中，将丙酮、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000混匀，升温至53℃，保温搅拌35min，加入二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡，继续保温搅拌2.8h，接着加入季戊四醇三丙烯酸酯，继续保温搅拌2.2h得到聚氨酯预聚体溶液；将改性碳纤维加入丙酮中超声分散均匀，然后加入聚氨酯预聚体溶液中混匀，继续保温搅拌75min，降温至室温，用三乙胺中和，加水剪切乳化，减压蒸发除去丙酮得到改性聚氨酯乳液，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、季戊四醇三丙烯酸酯、改性碳纤维、水的重量比为30：45：2.5：0.035：6.5：3.9：85；
改性碳纤维的制备方法为：在氮气氛围中，将氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入n，n-二甲基甲酰胺中混匀，升温至65℃，保温搅拌11h，加入丙烯酸羟乙酯，继续搅拌5h，过滤取滤饼，洗涤，干燥得到改性碳纤维，其中，氧化碳纤维、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡的重量比为12：1.5：1.7：0.013。
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。