CN105199593A - 一种改性聚氨酯耐磨防火涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇30～40份，甲苯二异氰酸酯30～40份，二月桂酸二丁基锡0.8～1.6份，二羟甲基丙酸6～18份，环氧树脂8～16份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇3～8份，三羟甲基丙烷3～8份，丙烯酸酯混合体4～9份，三乙醇胺1～4份，扩链剂1～3份，引发剂1～5份，发泡剂10～20份，阻燃剂5～10份，云母粉4～8份，滑石粉5～9份，纳米二氧化硅3～8份，水20～30份。本发明中，所述改性聚氨酯耐磨防火涂料具有优异的耐磨性、耐热性、耐水性、耐溶剂性、高光泽性、高弹性和优异的耐候性，粘接力强，是一种安全环保、性能优异的耐磨防火涂料，使用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种改性聚氨酯耐磨防火涂料。
背景技术
涂料，在中国传统名称为油漆，所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
目前，建筑涂料包括液体涂料和粉末涂料，用于涂装建筑物的墙面。内墙涂料的制作通常由水、颜料、乳液、填充剂和各种助剂制作而成，具有绿色环保、涂装简单等优点，并且内墙涂料包括多种色调，可在其上点缀各种装饰品，装饰效果简洁大方，是应用最广的内墙装饰涂料。但是目前市场上的内墙涂料的耐磨性差，防刮擦能力低而且阻燃效果差，造成了现有技术中的内墙涂料使用年限短的问题。聚氨酯涂料由于其固化后的涂膜具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐化学品性、耐温性及弹性等优点，在各方面得到了广泛的应用。然而单一的聚氨酯涂料在耐水性、光泽、硬度、阻燃性等方面还不够理想，可以通过改性使聚氨酯获得更加优异的综合性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改性聚氨酯耐磨防火涂料。
本发明提出的一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇30～40份，甲苯二异氰酸酯30～40份，二月桂酸二丁基锡0.8～1.6份，二羟甲基丙酸6～18份，环氧树脂8～16份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇3～8份，三羟甲基丙烷3～8份，丙烯酸酯混合体4～9份，三乙醇胺1～4份，扩链剂1～3份，引发剂1～5份，发泡剂10～20份，阻燃剂5～10份，云母粉4～8份，滑石粉5～9份，纳米二氧化硅3～8份，水20～30份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至60-70℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至70-75℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
优选地，其原料按重量份包括：聚醚二醇33～37份，甲苯二异氰酸酯33～37份，二月桂酸二丁基锡1～1.4份，二羟甲基丙酸10～12份，环氧树脂10～14份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇5～6份，三羟甲基丙烷5～6份，丙烯酸酯混合体6～7份，三乙醇胺2～3份，扩链剂1.5～2.5份，引发剂2～4份，发泡剂12～18份，阻燃剂6～8份，云母粉5～7份，滑石粉6～8份，纳米二氧化硅4～7份，水24～26份。
优选地，其原料按重量份包括：聚醚二醇35份，甲苯二异氰酸酯35份，二月桂酸二丁基锡1.2份，二羟甲基丙酸11份，环氧树脂12份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇5.5份，三羟甲基丙烷5.5份，丙烯酸酯混合体6.5份，三乙醇胺2.5份，扩链剂2份，引发剂2.5份，发泡剂15份，阻燃剂7份，云母粉6份，滑石粉7份，纳米二氧化硅5份，水25份。
优选地，所述扩链剂为乙二胺、乙二醇、缩二乙二醇、二乙烯三胺、1，2-丙二醇、1，4丁二醇四乙烯五胺中的一种。
优选地，所述引发剂为硫酸铵水溶液。
优选地，所述阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐、聚磷酸铵、纳米硼酸锌中的一种。
本发明中，聚丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、物理力学性能和耐候性能，环氧树脂具有出色的粘接能力、高模量、高强度、优良的附着力、低收缩率和耐水、耐化学性等优点，环氧树脂与聚氨酯反应后部分形成网状结构，提高涂膜的机械性能及耐热性、耐水性和耐溶剂性等性能，利用环氧树脂及聚丙烯酸酯乳液对聚氨酯进行改性，复合制备环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液，使改性后的水性聚氨酯在原有特性的基础上兼有环氧树脂及丙烯酸酯乳液的优良特性，其涂膜具有优异的物理机械性能、耐水性、高光泽性、高弹性和优异的耐候性，并且粘接力强、耐磨、耐腐蚀，对建材因歪理而造成的唯一、剪切力及变形具有优良的适应性能，同时添加阻燃剂与云母粉、滑石粉、纳米二氧化硅共同作用，有效提高该改性聚氨酯耐磨防火涂料的耐磨性能和防火性能，是一种安全环保、性能优异的耐磨防火涂料，使用范围广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例中，一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇30份，甲苯二异氰酸酯30份，二月桂酸二丁基锡0.8份，二羟甲基丙酸6份，环氧树脂8份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇3份，三羟甲基丙烷3份，丙烯酸酯混合体4份，三乙醇胺1份，扩链剂1份，引发剂1份，发泡剂10份，阻燃剂5份，云母粉4份，滑石粉5份，纳米二氧化硅3份，水20份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至60℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至70℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
实施例二
本实施例中，一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇33份，甲苯二异氰酸酯33份，二月桂酸二丁基锡1份，二羟甲基丙酸10份，环氧树脂10份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇5份，三羟甲基丙烷5份，丙烯酸酯混合体6份，三乙醇胺2份，扩链剂1.5份，引发剂2份，发泡剂12份，阻燃剂6份，云母粉5份，滑石粉6份，纳米二氧化硅4份，水24份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至67℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至71℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
实施例三
本实施例中，一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇35份，甲苯二异氰酸酯35份，二月桂酸二丁基锡1.2份，二羟甲基丙酸11份，环氧树脂12份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇5.5份，三羟甲基丙烷5.5份，丙烯酸酯混合体6.5份，三乙醇胺2.5份，扩链剂2份，引发剂2.5份，发泡剂15份，阻燃剂7份，云母粉6份，滑石粉7份，纳米二氧化硅5份，水25份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至65℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至73℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
实施例四
本实施例中，一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇37份，甲苯二异氰酸酯37份，二月桂酸二丁基锡1.4份，二羟甲基丙酸12份，环氧树脂14份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇6份，三羟甲基丙烷6份，丙烯酸酯混合体7份，三乙醇胺3份，扩链剂2.5份，引发剂4份，发泡剂18份，阻燃剂8份，云母粉7份，滑石粉8份，纳米二氧化硅7份，水26份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至68℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至74℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
实施例五
本实施例中，一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其原料按重量份包括：聚醚二醇40份，甲苯二异氰酸酯40份，二月桂酸二丁基锡1.6份，二羟甲基丙酸18份，环氧树脂16份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇8份，三羟甲基丙烷8份，丙烯酸酯混合体9份，三乙醇胺4份，扩链剂3份，引发剂5份，发泡剂20份，阻燃剂10份，云母粉8份，滑石粉9份，纳米二氧化硅8份，水30份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至70℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至75℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
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。
Claims (6)
1.一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚醚二醇30～40份，甲苯二异氰酸酯30～40份，二月桂酸二丁基锡0.8～1.6份，二羟甲基丙酸6～18份，环氧树脂8～16份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇3～8份，三羟甲基丙烷3～8份，丙烯酸酯混合体4～9份，三乙醇胺1～4份，扩链剂1～3份，引发剂1～5份，发泡剂10～20份，阻燃剂5～10份，云母粉4～8份，滑石粉5～9份，纳米二氧化硅3～8份，水20～30份；
其制备方法如下：
S1、首先向甲苯二异氰酸酯中添加聚醚二醇，搅拌混合均匀，将温度升至60-70℃，加入二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，反应1.5h得到物料a；
S2、将二羟甲基丙酸、环氧树脂和2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇加入物料a中，将温度升至80℃，继续反应，加入三羟甲基丙烷，保温2h，降温至55℃加入丙烯酸酯混合体，降低体系粘度，得到预聚物；
S3、将将体系温度降至室温，在预聚物中加入三乙醇胺，搅拌均匀，并加入扩链剂，再加入水进行乳化，得到乳液a；
S4、将乳液a加热升温至70-75℃，在3h内均匀加入引发剂，保温1-2h，降温出料，依次加入发泡剂、阻燃剂、云母粉、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌均匀，用200目筛网过滤，得到改性聚氨酯耐磨防火涂料。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚醚二醇33～37份，甲苯二异氰酸酯33～37份，二月桂酸二丁基锡1～1.4份，二羟甲基丙酸10～12份，环氧树脂10～14份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇5～6份，三羟甲基丙烷5～6份，丙烯酸酯混合体6～7份，三乙醇胺2～3份，扩链剂1.5～2.5份，引发剂2～4份，发泡剂12～18份，阻燃剂6～8份，云母粉5～7份，滑石粉6～8份，纳米二氧化硅4～7份，水24～26份。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚醚二醇35份，甲苯二异氰酸酯35份，二月桂酸二丁基锡1.2份，二羟甲基丙酸11份，环氧树脂12份，2-乙烯氧甲基-2-羟甲基丁醇5.5份，三羟甲基丙烷5.5份，丙烯酸酯混合体6.5份，三乙醇胺2.5份，扩链剂2份，引发剂2.5份，发泡剂15份，阻燃剂7份，云母粉6份，滑石粉7份，纳米二氧化硅5份，水25份。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其特征在于，所述扩链剂为乙二胺、乙二醇、缩二乙二醇、二乙烯三胺、1，2-丙二醇、1，4丁二醇四乙烯五胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其特征在于，所述引发剂为硫酸铵水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯耐磨防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐、聚磷酸铵、纳米硼酸锌中的一种。
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