聚氨酯涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚氨酯涂料及其制备方法，所述聚氨酯涂料由下述重量份的原料制备而成：丙烯酸羟乙酯25?35份、丙烯酸丁酯15?25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷1?5份、1,3?二(3?羟基丙基)?1,1,3,3?四甲基二硅氧烷1?5份、过氧化二苯甲酰0.3?0.8份、3?巯基?1?丙醇0.3?0.8份、四甲基氢氧化铵0.1?0.5份、醋酸乙酯25?35份、丙二醇甲醚醋酸酯30?40份、1,6?己二异氰酸酯15?35份、无机抗菌剂1?5份、分散剂1?5份。本发明提供的聚氨酯涂料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合聚氨酯涂料的分散剂、无机抗菌剂种类及用量，提高了防霉性、抗菌性、具有优异的物理机械性能、耐温性、耐候性、耐化学介质性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【专利说明】
聚氨酯涂料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种聚氨酯涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨 酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含 羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多，应用范围 也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨 酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比 较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防 腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。缺点是施工工序复杂，对施工环 境要求很高，漆膜容易产生弊病。单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化聚氨酯涂 料、封闭型聚氨酯涂料等品种。应用面不如双组分涂料广，主要用于地板涂料、防腐涂料、预 卷材涂料等，其总体性能不如双组分涂料全面。
[0003] 单组分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料，并以水为分散介质的一类涂 料。通过交联改性的水性聚氨酯涂料具有良好的储存稳定性、涂膜力学性能、耐水性、耐溶 剂性及耐老化性能，而且与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近，是水性聚氨酯涂料的一 个重要发展方向。
[0004]双组分聚氨酯涂料具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大以及耐化学品、 耐候性好等优越性能，广泛作为工业防护、木器家具和汽车涂料。水性双组分聚氨酯涂料将 双组分溶剂型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低V0C含量相结合，成为涂料工业的研究 热点。水性双组分聚氨酯涂料是由含-OH基的水性多元醇和含-NC0基的低黏度多异氰酸酯 固化剂组成，其涂膜性能主要由羟基树脂的组成和结构决定。
[0005] 本发明提供了一种聚氨酯涂料，具有优异的抗菌效果。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种聚 氣醋涂料。
[0007] 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种聚氨酯涂料的制备方法。
[0008] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0009] -种聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制备而成：
[0010] 丙烯酸羟乙酯25-35份、丙烯酸丁酯15-25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷 基）硅烷1-5份、1，3_二（3-羟基丙基）-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷1-5份、过氧化二苯甲酰 0.3-0.8份、3-巯基-1-丙醇0.3-0.8份、四甲基氢氧化铵0.1-0.5份、醋酸乙酯25-35份、丙二 醇甲醚醋酸酯30-40份、1，6_己二异氰酸酯15-35份、无机抗菌剂1-5份、分散剂1-5份。
[0011]优选地，所述的无机抗菌剂为碳酸锂、硫酸铝、氧化锌中一种或多种的混合物。
[0012] 更优选地，所述的无机抗菌剂由碳酸锂、硫酸铝、氧化锌混合而成，所述碳酸锂、硫 酸铝、氧化锌的质量比为(1-3): (1-3): (1-3)。
[0013] 优选地，所述的分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠中一种或多种的混合 物。
[0014] 更优选地，所述的分散剂由六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠组成，所述六偏磷 酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠的质量比为(1 -3): (1 _3): (1 -3)。
[0015] 本发明还提供了上述聚氨酯涂料的制备方法:按配比将丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁 酯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、1，3_二(3-羟基丙基)-1，1，3,3_四甲基二 硅氧烷、过氧化二苯甲酰、3-巯基-1-丙醇、四甲基氢氧化铵、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、 无机抗菌剂、分散剂混合均匀，研磨，过滤后再加入1，6_己二异氰酸酯混合均匀，即得。
[0016] 本发明提供的聚氨酯涂料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合聚氨酯涂 料的分散剂、无机抗菌剂种类及用量，提高了防霉性、抗菌性、具有优异的物理机械性能、耐 温性、耐候性、耐化学介质性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0018] 实施例中各原料介绍：
[0019] 丙烯酸羟乙酯，CAS号:818-61-1。
[0020] 丙烯酸丁酯，CAS 号：141-32-2。
[0021]甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，CAS号：17096-07-0。
[0022] 1，3-二（3-羟基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，CAS 号：18001-97-3。
[0023] 过氧化二苯甲酰，CAS号：94-36-0。
[0024] 3-巯基-1-丙醇，CAS 号：19721-22-3。
[0025] 四甲基氢氧化铵，CAS号:75-59-2。
[0026] 醋酸乙酯，CAS 号：141-78-6。
[0027] 丙二醇甲醚醋酸酯，CAS号：108-65-6。
[0028] 1，6-己二异氰酸酯，CAS 号：822-06-0。
[0029] 氧化锌，CAS 号：1314-13-2，粒径 30-40nm。
[0030] 六偏磷酸钠 ，CAS 号：10124-56-8。
[0031]焦磷酸钠，CAS号：13472-36-1。
[0032]三偏磷酸钠 ，CAS 号：7785-84-4。
[0033] 碳酸锂，CAS 号：554-13-2，粒径 30-40μπι。
[0034] 硫酸铝，CAS号：10043-01-3，粒径30-40μπι。
[0035] 实施例1
[0036]聚氨酯涂料原料(重量份）：
[0037]聚氨酯涂料原料(重量份）：
[0038] 丙烯酸羟乙酯30份、丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅 烷2份、1，3_二(3-羟基丙基)-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷3份、过氧化二苯甲酰0.5份、3-巯 基-1-丙醇0.5份、四甲基氢氧化铵0.3份、醋酸乙酯30份、丙二醇甲醚醋酸酯35份、1，6_己二 异氰酸酯25份、无机抗菌剂3份、分散剂1.5份。
[0039] 所述的无机抗菌剂由碳酸锂、硫酸铝、氧化锌按质量比为1:1:1搅拌混合均匀得 到。
[0040] 所述的分散剂由六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠按质量比为1:1:1搅拌混合均 匀得到。
[0041 ]聚氨酯涂料的制备方法：
[0042] (1)将丙烯酸羟乙酯30重量份、丙烯酸丁酯20重量份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲 基硅氧烷基)硅烷2重量份、1，3-二（3-羟基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷3重量份、3-巯 基-1-丙醇0.5重量份、四甲基氢氧化铵0.3重量份搅拌混合均匀，得到混合物a;
[0043] (2)将过氧化二苯甲酰0.5重量份、醋酸乙酯10份、丙二醇甲醚醋酸酯15份搅拌混 合均匀，得到混合物b;
[0044] (3)在反应釜中加入醋酸乙酯15重量份、丙二醇甲醚醋酸酯15重量份中以转速为 300转/分搅拌5分钟，得到混合溶剂，升温至120°C，保持转速为300转/分，向混合溶剂中匀 速滴加混合物a，并同时搅拌匀速滴加混合物b，控制混合物a和混合物b在3.5小时滴加完 毕，在滴加过程中保持温度为120°C，滴加完毕后继续保持温度为120°C反应2小时后降温至 50°C，得到有机硅含羟基丙烯酸树脂；
[0045] (4)向有机硅含羟基丙烯酸树脂中加入无机抗菌剂3重量份、分散剂1.5重量份、醋 酸乙酯5重量份、丙二醇甲醚醋酸酯5重量份搅拌混合均匀后研磨至细度为20μπι，然后加入 1，6_己二异氰酸酯25重量份搅拌混合均匀。得到实施例1的聚氨酯涂料。
[0046] 实施例2
[0047] 与实施例1基本相同，区别仅在于:所述的无机抗菌剂由硫酸铝、氧化锌按质量比 为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的聚氨酯涂料。
[0048] 实施例3
[0049] 与实施例1基本相同，区别仅在于:所述的无机抗菌剂由碳酸锂、氧化锌按质量比 为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的聚氨酯涂料。
[0050] 实施例4
[0051] 与实施例1基本相同，区别仅在于:所述的无机抗菌剂由碳酸锂、硫酸铝按质量比 为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的聚氨酯涂料。
[0052] 实施例5
[0053]与实施例1基本相同，区别仅在于:所述的分散剂由焦磷酸钠、三偏磷酸钠按质量 比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的聚氨酯涂料。
[0054] 实施例6
[0055] 与实施例1基本相同，区别仅在于:所述的分散剂由六偏磷酸钠、三偏磷酸钠按质 量比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的聚氨酯涂料。
[0056] 实施例7
[0057] 与实施例1基本相同，区别仅在于:所述的分散剂由六偏磷酸钠、焦磷酸钠按质量 比为1:1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的聚氨酯涂料。
[0058] 测试例1
[0059] 对实施例1-7制备得到的聚氨酯涂料进行耐黄变性能测试，耐黄变性按I0S 11507:1997测试;具体试验结果如表1所示。
[0060] 表1:耐黄变性能试验结果表
[0061]
[0062]
[0063]比较实施例1与实施例2-4,实施例1(碳酸锂、硫酸铝、氧化锌复配)耐黄变性能明 显优于实施例2_4(碳酸锂、硫酸铝、氧化锌中任意二者复配）。
[0064]比较实施例1与实施例5-7,实施例1(六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠复配)耐 黄变性能明显优于实施例5_7(六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠中任意二者复配）。
[0065] 测试例2
[0066] 对实施例1-7制备得到的聚氨酯涂料，分别取实施例1-7制备得到的聚氨酯涂料 10kg与5.5kg水搅拌混合均匀即得可用于施工，抗菌性能按GB/T21866-2008抗菌涂料抗菌 性能测定方法和抗菌效果、HG/T 3980-2007抗菌涂料测定。具体结果见表2。
[0067]表2:抗菌性能测试结果表 [0068]
[0069]~比较实施例1与实施例2-4,实施例1(碳酸锂、硫酸铝、氧化锌复配)抗菌性能明显 优于实施例2-4(碳酸锂、硫酸铝、氧化锌中任意二者复配）。
[0070]比较实施例1与实施例5-7,实施例1(六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠复配)抗 菌性能明显优于实施例5-7(六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠中任意二者复配）。
【主权项】
1. 一种聚氨酯涂料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：丙烯酸羟乙酯25-35 份、丙烯酸丁酯15-25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷1-5份、1，3_二(3-羟 基丙基)-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷1-5份、过氧化二苯甲酰0.3-0.8份、3-巯基-1-丙醇0.3-〇. 8份、四甲基氢氧化铵0.1-0.5份、醋酸乙酯25-35份、丙二醇甲醚醋酸酯30-40份、1，6_己 二异氰酸酯15-35份、无机抗菌剂1 -5份、分散剂1 -5份。2. 如权利要求1所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸 钠、三偏磷酸钠中一种或多种的混合物。3. 如权利要求2所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散剂由六偏磷酸钠、焦磷酸 钠、三偏磷酸钠组成，所述六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三偏磷酸钠的质量比为（1-3) :(1-3) :(1-3)〇4. 如权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的无机抗菌剂为碳酸 锂、硫酸铝、氧化锌中一种或多种的混合物。5. 如权利要求4所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的无机抗菌剂由碳酸锂、硫酸铝、 氧化锌混合而成，所述碳酸锂、硫酸铝、氧化锌的质量比为(1-3) :(1-3): (1-3)。6. 如权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯涂料，其特征在于：所述的水泥为高标号水 泥，所述的高标号水泥选自标号为62.5、52.5、52.5R、62.5R中一种或多种。7. 如权利要求1-6任一项所述的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于:按配比将丙烯酸 羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、1，3_二（3-羟基丙基)_ 1，1，3,3_四甲基二硅氧烷、过氧化二苯甲酰、3-巯基-1-丙醇、四甲基氢氧化铵、醋酸乙酯、 丙二醇甲醚醋酸酯、无机抗菌剂、分散剂混合均匀，研磨，过滤后再加入1，6_己二异氰酸酯 混合均匀，即得。
【文档编号】C09D5/08GK106085174SQ201610408822
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】张启明
【申请人】雄子（上海）新材料科技有限公司