CN101787242A - 耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents
耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101787242A CN101787242A CN 201010019493 CN201010019493A CN101787242A CN 101787242 A CN101787242 A CN 101787242A CN 201010019493 CN201010019493 CN 201010019493 CN 201010019493 A CN201010019493 A CN 201010019493A CN 101787242 A CN101787242 A CN 101787242A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- wear
- linking agent
- acetone
- polyester diol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法，耐磨双组分水性聚氨酯涂料主要由以下组分制备而成：A组分包括聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体；气相二氧化硅；B组分为交联剂。本发明制备的耐磨双组分水性聚氨酯涂料，其硬度及耐磨性能得到良好改善，耐热性和抗紫外线方面显示良好性能。长期放置6个月后，该水性涂料的上述性能基本无变化。本发明中聚氨酯水性分散体和气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体带有自乳化功能，该水性涂料具有良好的贮存稳定性，二氧化硅良好的分散在水性涂料中。本发明的制备方法具有无污染、环境友好、涂膜质量高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨双组分水性聚氨酯涂料的制备技术，尤其是涉及耐磨双组分水性木器涂料及其制备方法。
背景技术
聚合物的磨损主要有以下几种形式：粘着磨损(adhesive wear)、磨粒磨损(abrasivewear)、疲劳磨损(fatigue wear)及摩擦中的化学反应(tribo-chemical reaction)等。在实际中几种磨损会同时发生，至于那一种磨损机理起主要作用，这是由聚合物自身的性质决定的，并且热塑体，弹性体及复合材料等磨损机理各不相同。紧密接触，塑性变形以及摩擦热的形成都会使两物质间产生粘着。对于聚合物-聚合物的滑动组，粘着磨损是最重要的磨损机理。粘着强烈地依赖于表面界面特性。应该指出，分子形貌决定转移层厚度及转移的程度。光滑的分子将在对应面形成一层薄、高度取向的转移膜，因此表现为粘着磨损率较低。另外，高度交联的材料不易在对应面形成转移膜，这说明交联聚合物具有高的抗粘着磨损特性。
由于聚合物具有包容异物的能力，所以磨粒会在各种作用力综合作用下嵌入其表层，使其表面成为粒子增强型或弥散增强型复合材料，耐磨性显著提高。当磨粒超过聚合物的包容能力时，聚合物表面发生显微撕裂和变形，反复作用下，由于聚合物表层及内部存在气穴、杂质等缺陷，机械作用造成分子链与分子间键断裂，以及表层、次表层内摩擦热的积聚引起的链取向、相组织变化，均使裂纹萌生并扩展。裂纹最终将扩展到表面，使表面材料脱落，产生磨粒磨损。
在聚合物复合材料中，填充材料可以显著改善基体的摩擦磨损特性，提高其机械性能和使用寿命。然而，填充材料的种类、含量和性能以及环境因素等对聚合物复合材料的摩擦磨损性能、力学性能及使用寿命影响很大。不同的填充材料对不同基体复合材料的影响不同。目前广泛用于聚合物复合材料的耐磨填料主要有两大类，一种是无机粉状填料，另一种是纤维(或纤维织物)填充材料。无机粉状填料主要有石墨、二硫化钼、铜粉、云母粉、高岭土等；纤维(或纤维织物)填充材料有碳纤维、玻璃纤维及碳化硅纤维等。填充耐磨填料的方法有共混法、溶胶-凝胶和聚合物基体原位聚合法。
共混法制备涂料主要可归纳为三步：首先，制备纳米粒子(表面处理)；其次，合成树脂；最后，均匀混合两种物系。这种方法的优点在于操作简便，难点在于纳米粒子的分散。因此除采用分散剂、偶联剂或表面活性剂等处理外，还可用高速分散或超声波辅助分散。共混法主要包括溶液共混和乳液共混法，其中溶液共混的制备过程大致为：将基体树脂溶于良溶剂中，加入纳米粒子，充分搅拌使之均匀分散，最后成膜、固化。乳液共混法要先制备聚合物乳液，再与纳米粒子混合，然后成膜。
目前，实木地板的表面保护层基本上采用紫外光固化漆，虽然光泽亮丽，但耐磨度较低，如不勤加维护，表面涂层三年就被磨损褪色，直至露底，失去原有的典雅华丽的美感，造成实木地板使用价值的极大浪费，也影响了消费者的信心。实木地板的正常使用寿命一般可达二三十年甚至更长，因此地板产业急需耐磨表面涂料。此外，树脂镜片眼镜较玻璃镜片轻便，不易摔碎，易超薄，眼下非常流行。但树脂镜片常用的片基材料聚碳酸酯等光学透明树脂耐磨性差，需涂覆透明耐磨涂料，才能长期保持光洁不雾化。然而，目前市场上的罩光漆、地板漆属于仅含极少量无机填料的聚合物树脂漆，从其化学组成上看，不可能具有良好的耐磨性，无法满足上述需经受磨耗考验的使用场所的要求。为了解决这一问题，各国的科研人员开始对这些基材进行表面改性的研究，提出了很多的解决方案。人们考虑到无机玻璃具有较好的耐磨性及耐划伤性，考虑在易磨损的基材表面涂上用气相法或真空沉降法生产的无机涂料。这些涂料具有极高的耐磨性，然而应用这种涂料除成本较高外，还会因为基材与涂层的热膨胀系数不同引起差的粘附性，尤其无机材料韧性差，易破碎，限制了其应用。
近年来，随着纳米技术的兴起，人们考虑将纳米材料应用于涂料。由于纳米材料具有的特异的性能，可以大大改善涂料的性能，比如，高的耐磨性、紫外线屏蔽性、高的表面活性等。加入无机纳米粒子，在保证涂层透明的同时，大幅度提高涂层的耐磨性。尤其应用纳米材料改性的涂料可以用极薄的涂层(5μm左右)获得很高的耐磨性，其应用前景十分诱人。
水性聚氨酯由于其以水为分散介质，具有低挥发性、无毒、环保、安全可靠等特点。近年水性聚氨酯技术发展迅速，在耐水性、耐溶剂性和物理机械性能等方面提高很快。如中国专利CN100509975C以聚丙烯酸酯乳液、水分散性多异氰酸酯、二氧化硅溶胶为原料，通过溶胶-凝胶方法制得一种水性聚丙烯酸酯复合涂料，该涂料具有良好的施工稳定性，涂层具有较高的硬度、透明性和耐水性等。中国专利CN101250374A公开了纳米中空二氧化硅/聚氨酯复合水性涂料技术，采用该方法制得的水性涂料具有良好的贮存稳定性，较大改善硬度及耐水性。本发明技术中的水性聚氨酯除了能够改善耐水性外，突出的特点是改善涂膜的耐磨性，可应用于汽车涂装、木器地板等需要良好耐磨性能的场合。
发明内容
本发明针对现有技术的不足提供一种耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法。
耐磨双组分水性聚氨酯涂料，主要由以下组分制备而成：
A组分包括
聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体；
气相二氧化硅；
B组分为交联剂。
进一步的，交联剂是聚醚氨基甲酸酯型交联剂、聚醚脲基甲酸酯型交联剂或者磺酸盐氨基甲酸酯型交联剂。
本发明的一种耐磨双组分水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体、气相二氧化硅以及水以100∶(5～25)∶(250～300)的重量比例混合均匀，在室温下高速剪切和超声波分散1～3小时，制得聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体与气相二氧化硅的混合液，为A组分；
(2)B组分为交联剂，将A组分与B组分以100∶(5～10)的重量比例混合均匀，在室温下搅拌20～40分钟，加入增稠剂，再搅拌10～20分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
进一步的，聚氨酯水性分散体的合成步骤为：
将二异氰酸酯加入到聚酯二元醇中，50～55℃下反应2～3小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸、扩链剂、二丁基锡二月桂酸酯、以及丙酮，80～85℃下反应2～3小时；
以上各组分的重量份为：
二异氰酸酯 100
聚酯二元醇 100～500
2，2′-二羟甲基丙酸 15～30
扩链剂 8～20
二丁基锡二月桂酸酯 0.05～5
丙酮 150～200；
然后加入5～20重量份封端剂，80～85℃反应1～2小时；
温度降低至40～45℃，再加入11～22重量份三乙胺和200～300重量份丙酮，反应30～40分钟；
缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间1～2小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为30～40％的聚氨酯水性分散体。
进一步的，所述的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述的聚酯二元醇是己二酸聚酯二元醇、苯酐聚酯二元醇、聚己内酯二元醇或聚碳酸酯二元醇；所述扩链剂为1，4-丁二醇或一缩二乙二醇；所述的封端剂为三羟甲基丙烷、一缩二乙二醇或1.4-丁二醇。
本发明的另一种耐磨双组分水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)将二异氰酸酯加入到聚酯二元醇中，50～55℃下反应2～3小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸、扩链剂、二丁基锡二月桂酸酯、丙酮，80～85℃下反应2～3小时；
上述组分的重量份为
二异氰酸酯 100
聚酯二元醇 100～500
2，2′-二羟甲基丙酸 15～30
扩链剂 8～20
二丁基锡二月桂酸酯 0.05～5
丙酮 150～200；
(2)接着加入5～25重量份的气相二氧化硅，250～300重量份的丙酮，80～85℃下反应2～3小时；
(3)温度降低至40～45℃，再加入11～22重量份的三乙胺和250～300重量份的丙酮，反应20～40分钟；
(4)缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间1～2小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为30～40％的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体；
(5)取重量比为100∶(3～10)的上述气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与交联剂混合均匀，在室温下搅拌20～40分钟，加入增稠剂，搅拌10～20分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
进一步的，所述的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述的聚酯二元醇是己二酸聚酯二元醇、苯酐聚酯二元醇、聚己内酯二元醇或聚碳酸酯二元醇；所述扩链剂为1，4-丁二醇或一缩二乙二醇。
进一步的，所述的气相二氧化硅中含OH值为300～1000mgKOH/g。
进一步的，所述的增稠剂是聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或羧甲基纤维素。
进一步的，所述的交联剂是聚醚氨基甲酸酯型交联剂、聚醚脲基甲酸酯型交联剂或磺酸盐氨基甲酸酯型交联剂。
本发明采用原位合成技术和封端接枝技术，通过改性剂改变聚氨酯分子链结构，对聚氨酯主链的结构进行设计，有助于提高水性聚氨酯的抗粘着磨损性质。
纳米材料以微粒形式与聚合物或聚合物前驱体形成纳米复合材料时，可能会产生两物相分离，进而影响复合材料的物理性能，而本发明通过聚合物基体原位聚合法引入耐磨填料，形成复合材料则克服了纳米微粒相分离的可能性，在材料的结构上具有纳米杂化的微观结构，真正能将无机物与有机物混杂在一起，性质上具有新型的热力学稳定的复合材料。
本发明制备的耐磨双组分水性聚氨酯涂料，其硬度及耐磨性能得到良好改善，耐热性和抗紫外线方面显示良好性能。长期放置6个月后，该水性涂料的上述性能基本无变化。本发明中聚氨酯水性分散体和气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体带有自乳化功能，该水性涂料具有良好的贮存稳定性，二氧化硅良好的分散在水性涂料中。本发明的制备方法具有无污染、环境友好、涂膜质量高等优点。
附图说明
图1是实施例1、2和5的粒径分布图。
图2是实施例12中提纯后气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体红外图谱；
具体实施方式
实施例1
将5g羟基含量为560mgKOH/g的气相二氧化硅、100g羟基含量为40mgKOH/g的己二酸型聚酯二元醇及350g去离子水混合均匀，室温下高速剪切和超声波分散1小时，制得气相二氧化硅的聚酯二元醇水性分散体。将上述混合物与22.75gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌30分钟，加入聚乙烯醇5g，高速搅拌15分钟制得双组分气相二氧化硅/聚氨酯水性涂料。
实施例2
将20g羟基含量为560mgKOH/g的气相二氧化硅、100g羟基含量为40mgKOH/g的己二酸型聚酯二元醇及400g去离子水混合均匀，室温下高速剪切和超声波分散3小时，制得气相二氧化硅的聚酯二元醇水性分散体。将上述混合物与52gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌20分钟，加入聚乙烯醇6g，高速搅拌10分钟制得双组分气相二氧化硅/聚氨酯水性涂料。
实施例3
将25g羟基含量为300mgKOH/g的气相二氧化硅、100g羟基含量为40mgKOH/g的己二酸型聚酯二元醇及250g去离子水混合均匀，室温下高速剪切和超声波分散3小时，制得气相二氧化硅的聚酯二元醇水性分散体。将上述混合物与30gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌40分钟，加入聚乙烯醇3g，高速搅拌20分钟制得双组分气相二氧化硅/聚氨酯水性涂料。
实施例4
将10g羟基含量为1000mgKOH/g的气相二氧化硅、100g羟基含量为40mgKOH/g的己二酸型聚酯二元醇及275g去离子水混合均匀，室温下高速剪切和超声波分散2小时，制得气相二氧化硅的聚酯二元醇水性分散体。将上述混合物与38.5gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌30分钟，加入聚乙烯醇4g，高速搅拌20分钟制得双组分气相二氧化硅/聚氨酯水性涂料。
实施例5
与实施例1相同，只是将聚氨酯水性分散体代替实施例1中的聚酯二元醇。聚氨酯水性分散体具体制备过程如下：
将100g异佛尔酮二异氰酸酯加入到166g羟基含量为56mgKOH/g聚碳酸酯二元醇中，50℃下反应2小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸20g，一缩二乙二醇(扩链剂)13g，二丁基锡二月桂酸酯0.8g，丙酮150g，80℃下反应2小时；接着加入三羟甲基丙烷(封端剂)20g，80℃反应1小时；温度降低至45℃，再加入15g三乙胺和250g丙酮，反应30分钟；缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间为1小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为30％的聚氨酯水性分散体。
实施例6
与实施例5相比，仅仅是聚氨酯水性分散体的固含量为40％，其它制备条件相同。
实施例7
与实施例1相同，只是将聚氨酯水性分散体代替实施例1中的聚酯二元醇。聚氨酯水性分散体具体制备过程如下：
将100g异佛尔酮二异氰酸酯加入到500g羟基含量为56mgKOH/g聚碳酸酯二元醇中，55℃下反应3小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸15g，一缩二乙二醇(扩链剂)8g，二丁基锡二月桂酸酯5g，丙酮200g，85℃下反应3小时；接着加入1.4-丁二醇(封端剂)5g，85℃反应2小时；温度降低至40℃，再加入11g三乙胺和300g丙酮，反应40分钟；缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间为2小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为35％的聚氨酯水性分散体。
实施例8
与实施例1相同，只是将聚氨酯水性分散体代替实施例1中的聚酯二元醇。聚氨酯水性分散体具体制备过程如下：
将100g甲苯-2，4-二异氰酸酯加入到100g羟基含量为56mgKOH/g聚碳酸酯二元醇中，50℃下反应2.5小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸30g，1.4-丁二醇(扩链剂)20g，二丁基锡二月桂酸酯0.05g，丙酮180g，80℃下反应2.5小时；接着加入一缩二乙二醇(封端剂)20g，80℃反应1.5小时；温度降低至45℃，再加入22g三乙胺和300g丙酮，反应35分钟；缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间为1.5小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为35％的聚氨酯水性分散体。
实施例9～11
与实施例5相比，分别用己二酸聚酯二元醇、苯酐聚酯二元醇、聚己内酯二元醇代替聚碳酸酯二元醇，羟基含量分别为124mgKOH/g、112mgKOH/g、68mgKOH/g，其它条件相同。
实施例12
将100g异佛尔酮二异氰酸酯加入到166g羟基含量为56mgKOH/g聚碳酸酯二元醇中，50℃下反应2小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸15g，一缩二乙二醇(扩链剂)15g，二丁基锡二月桂酸酯0.8g，丙酮150g，80℃下反应2小时；接着加入15g850mgKOH/g的气相二氧化硅，丙酮250g，80℃下反应2小时；温度降低至45℃，再加入11g三乙胺和250g丙酮，反应30分钟；缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间2小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为30％的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体。图2是提纯后气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体红外图谱；从图1可以看出3353cm-1(N-H的伸缩振动峰)和1717cm-1(C＝O的伸缩振动峰)的存在，表明了氨基甲酸酯的生成。1062cm-1处有Si-O-Si吸收峰。说明提纯后体系中仍存在二氧化硅/聚氨酯复合散体。
取100g上述气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与3gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌30分钟，加入3g聚丙烯酸钠，高速搅拌15分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
实施例13
与实施例12相比，用羟基含量为60mgKOH/g的聚己内酯二元醇替换聚碳酸酯二元醇来制备气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体，其它条件相同。
取100g制备的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与5gNCO含量为21％的聚醚脲基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌20分钟，加入3g聚乙烯醇，高速搅拌10分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
实施例14
取100g实施例12制备的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与10gNCO含量为22％的磺酸盐氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌40分钟，加入3g聚乙烯醇，高速搅拌30分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
实施例15
将100g甲苯-2，4-二异氰酸酯加入到100g羟基含量为60mgKOH/g己二酸聚酯二元醇中，55℃下反应3小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸30g，1，4-丁二醇20g，二丁基锡二月桂酸酯5g，丙酮200g，85℃下反应3小时；接着加入25g300mgKOH/g的气相二氧化硅，丙酮300g，85℃下反应3小时；温度降低至40℃，再加入22g三乙胺和300g丙酮，反应40分钟；缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间1小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为40％的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体。
取100g上述气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与6gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌40分钟，加入3g聚丙烯酸钠，高速搅拌20分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
实施例16
将100g甲苯-2，4-二异氰酸酯加入到500g羟基含量为65mgKOH/g苯酐聚酯二元醇中，50℃下反应2.5小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸20g，1，4-丁二醇8g，二丁基锡二月桂酸酯0.05g，丙酮150g，80℃下反应2.5小时；接着加入5g 1000mgKOH/g的气相二氧化硅，丙酮300g，80℃下反应2.5小时；温度降低至45℃，再加入12g三乙胺和250g丙酮，反应20分钟；缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间1.5小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为35％的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体。
取100g上述气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与4gNCO含量为22％的聚醚氨基甲酸酯型交联剂混合均匀，在室温下高速搅拌20分钟，加入3g羧甲基纤维素，高速搅拌10分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
表1耐磨双组分水性聚氨酯涂料的涂膜性能
| 实施例序号 | 涂膜外观 | 耐磨性(mg/μm) | 抗冲击性 | 硬度N/mm2 | 附着力 |
| 1 | 表面光滑，白色 | 14.3 | 合格 | 10.92 | 1 |
| 2 | 表面光滑，白色 | 15.2 | 合格 | 15.63 | 1 |
| 3 | 表面光滑，白色 | 15.8 | 合格 | 16.72 | 1 |
| 4 | 表面光滑，白色 | 16.3 | 合格 | 16.23 | 1 |
| 5 | 表面光滑，白色 | 8.9 | 合格 | 12.43 | 1 |
| 6 | 表面光滑，白色 | 9.1 | 合格 | 12.5 | 1 |
| 7 | 表面光滑，白色 | 8.3 | 合格 | 11.4 | 1 |
| 8 | 表面光滑，白色 | 9.8 | 合格 | 12.61 | 1 |
| 9 | 表面光滑，白色 | 12.5 | 合格 | 12.8 | 1 |
| 10 | 表面光滑，白色 | 11.8 | 合格 | 13.1 | 1 |
| 11 | 表面光滑，白色 | 3.7 | 合格 | 13.15 | 1 |
| 12 | 表面光滑，白色 | 4.6 | 合格 | 13.6 | 1 |
| 13 | 表面光滑，白色 | 6.3 | 合格 | 14.56 | 1 |
| 14 | 表面光滑，白色 | 3.2 | 合格 | 15.21 | 1 |
| 15 | 表面光滑，白色 | 7.1 | 合格 | 15.43 | 1 |
| 实施例序号 | 涂膜外观 | 耐磨性(mg/μm) | 抗冲击性 | 硬度N/mm2 | 附着力 |
| 16 | 表面光滑，白色 | 6.8 | 合格 | 15.3 | 1 |
涂层的耐磨性能用JM-3型涂层磨耗仪测定。将10×10cm的样板固定在磨耗仪可转动底座上，按要求把橡胶砂轮压下与涂层表面水平接触。当载荷量为1×104N时，样板按规定转速转动，计数器记录到100转时停止，用分析天平称取磨损前后样板的重量，其差值即为磨耗量，耐磨性用下式计算：
耐磨性＝(M1-M2)/D
M1、M2分别是样板磨损前后的重量(mg)，D为涂层厚度。测试时，涂层厚度均为30μm。
抗冲击性测试按GB/T1732-93进行。
硬度测定用塑料球压痕硬度计对涂膜进行。
附着力测试按GB/T9286。
Claims (10)
1.耐磨双组分水性聚氨酯涂料，其特征在于主要由以下组分制备而成：
A组分包括
聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体；
气相二氧化硅；
B组分为交联剂。
2.根据权利要求1所述的耐磨双组分水性聚氨酯涂料，其特征在于交联剂是聚醚氨基甲酸酯型交联剂、聚醚脲基甲酸酯型交联剂或者磺酸盐氨基甲酸酯型交联剂。
3.耐磨双组分水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体、气相二氧化硅以及水以100∶(5～25)∶(250～300)的重量比例混合均匀，在室温下高速剪切和超声波分散1～3小时，制得聚酯二元醇或者聚氨酯水性分散体与气相二氧化硅的混合液，为A组分；
(2)B组分为交联剂，将A组分与B组分以100∶(5～10)的重量比例混合均匀，在室温下搅拌20～40分钟，加入增稠剂，再搅拌10～20分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于聚氨酯水性分散体的合成步骤为：
将二异氰酸酯加入到聚酯二元醇中，50～55℃下反应2～3小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸、扩链剂、二丁基锡二月桂酸酯、以及丙酮，80～85℃下反应2～3小时；
以上各组分的重量份为：
二异氰酸酯 100
聚酯二元醇 100～500
2，2′-二羟甲基丙酸 15～30
扩链剂 8～20
二丁基锡二月桂酸酯 0.05～5
丙酮 150～200；
然后加入5～20重量份封端剂，80～85℃反应1～2小时；
温度降低至40～45℃，再加入11～22重量份三乙胺和200～300重量份丙酮，反应30～40分钟；
缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间1～2小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为30～40％的聚氨酯水性分散体。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述的聚酯二元醇是己二酸聚酯二元醇、苯酐聚酯二元醇、聚己内酯二元醇或聚碳酸酯二元醇；所述扩链剂为1，4-丁二醇或一缩二乙二醇；所述的封端剂为三羟甲基丙烷、一缩二乙二醇或1.4-丁二醇。
6.耐磨双组分水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)将二异氰酸酯加入到聚酯二元醇中，50～55℃下反应2～3小时；接着加入2，2′-二羟甲基丙酸、扩链剂、二丁基锡二月桂酸酯、丙酮，80～85℃下反应2～3小时；
上述组分的重量份为
二异氰酸酯 100
聚酯二元醇 100～500
2，2′-二羟甲基丙酸 15～30
扩链剂 8～20
二丁基锡二月桂酸酯 0.05～5
丙酮 150～200；
(2)接着加入5～25重量份的气相二氧化硅，250～300重量份的丙酮，80～85℃下反应2～3小时；
(3)温度降低至40～45℃，再加入11～22重量份的三乙胺和250～300重量份的丙酮，反应20～40分钟；
(4)缓慢加入去离子水到上述混合物中，保持整个滴加时间1～2小时；然后减压除去丙酮，得到固含量为30～40％的气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体；
(5)取重量比为100∶(3～10)的上述气相二氧化硅/聚氨酯复合水性分散体与交联剂混合均匀，在室温下搅拌20～40分钟，加入增稠剂，搅拌10～20分钟制得耐磨双组分水性聚氨酯涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述的聚酯二元醇是己二酸聚酯二元醇、苯酐聚酯二元醇、聚己内酯二元醇或聚碳酸酯二元醇；所述扩链剂为1，4-丁二醇或一缩二乙二醇。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的气相二氧化硅中含OH值为300～1000mgKOH/g。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的增稠剂是聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或羧甲基纤维素。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的交联剂是聚醚氨基甲酸酯型交联剂、聚醚脲基甲酸酯型交联剂或磺酸盐氨基甲酸酯型交联剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010019493 CN101787242B (zh) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | 耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010019493 CN101787242B (zh) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | 耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101787242A true CN101787242A (zh) | 2010-07-28 |
| CN101787242B CN101787242B (zh) | 2013-04-24 |
Family
ID=42530624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010019493 Active CN101787242B (zh) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | 耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101787242B (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102108251A (zh) * | 2011-02-12 | 2011-06-29 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种双组份无苯聚氨酯涂料及其制备工艺 |
| CN103641977A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-19 | 江苏柏鹤涂料有限公司 | 双组份水性聚氨酯弹性树脂及其涂料 |
| CN104140515A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-11-12 | 嘉兴禾欣化学工业有限公司 | 合成革用高耐折聚氨酯树脂的制备方法 |
| CN104140754A (zh) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | 北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司 | 无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法 |
| CN106833331A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 苏州德达特种涂料有限公司 | 一种水性塑胶地板漆 |
| CN107190511A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-22 | 福建南鼎纺织科技有限公司 | 一种as树脂改性聚氨酯树脂纺织品浆料及其制备方法 |
| CN107312439A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-03 | 合肥思敬齐化工材料有限责任公司 | 一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料及其制备方法 |
| JP2017206858A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 大成建設株式会社 | 補修用パネル |
| CN107474715A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-15 | 宁波盾科新材料有限公司 | 一种船用防污涂料及其制备方法 |
| CN109651582A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-19 | 上海华峰新材料研发科技有限公司 | 水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
| US10344180B2 (en) | 2013-12-13 | 2019-07-09 | Avery Dennison Corporation | Water based printable coatings |
| CN111471379A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-07-31 | 中华制漆(新丰）有限公司 | 水性阻燃涂料及其使用方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2008012441A (es) * | 2006-03-31 | 2009-01-14 | Sdc Technologies Inc | Composiciones de revestimiento, articulos y metodos de articulos de revestimiento. |
| JP5546097B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2014-07-09 | 新日鐵住金株式会社 | 表面処理金属材及び金属表面処理剤 |
| CN101250374B (zh) * | 2008-04-03 | 2011-07-27 | 同济大学 | 纳米中空二氧化硅微球/聚氨酯复合水性涂料及其制备方法 |
| CN100582185C (zh) * | 2008-07-24 | 2010-01-20 | 中国石油天然气集团公司 | 与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料 |
-
2010
- 2010-01-19 CN CN 201010019493 patent/CN101787242B/zh active Active
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102108251A (zh) * | 2011-02-12 | 2011-06-29 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种双组份无苯聚氨酯涂料及其制备工艺 |
| CN104140754B (zh) * | 2013-05-10 | 2016-08-10 | 北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司 | 无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法 |
| CN104140754A (zh) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | 北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司 | 无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法 |
| CN103641977A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-19 | 江苏柏鹤涂料有限公司 | 双组份水性聚氨酯弹性树脂及其涂料 |
| US10344180B2 (en) | 2013-12-13 | 2019-07-09 | Avery Dennison Corporation | Water based printable coatings |
| CN104140515A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-11-12 | 嘉兴禾欣化学工业有限公司 | 合成革用高耐折聚氨酯树脂的制备方法 |
| JP2017206858A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 大成建設株式会社 | 補修用パネル |
| CN106833331A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 苏州德达特种涂料有限公司 | 一种水性塑胶地板漆 |
| CN107190511A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-22 | 福建南鼎纺织科技有限公司 | 一种as树脂改性聚氨酯树脂纺织品浆料及其制备方法 |
| CN107190511B (zh) * | 2017-06-19 | 2019-06-21 | 福建南鼎纺织科技有限公司 | 一种as树脂改性聚氨酯树脂纺织品浆料及其制备方法 |
| CN107312439A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-03 | 合肥思敬齐化工材料有限责任公司 | 一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料及其制备方法 |
| CN107312439B (zh) * | 2017-07-24 | 2019-10-18 | 合肥思敬齐化工材料有限责任公司 | 一种防中子辐射的水性聚氨酯涂料及其制备方法 |
| CN107474715A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-15 | 宁波盾科新材料有限公司 | 一种船用防污涂料及其制备方法 |
| CN109651582A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-19 | 上海华峰新材料研发科技有限公司 | 水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
| CN109651582B (zh) * | 2018-11-27 | 2022-02-01 | 上海华峰新材料研发科技有限公司 | 水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
| CN111471379A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-07-31 | 中华制漆(新丰）有限公司 | 水性阻燃涂料及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101787242B (zh) | 2013-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101787242B (zh) | 耐磨双组分水性聚氨酯涂料及其制备方法 | |
| CN1113252C (zh) | 具有耐洗涤的微珠粘接的逆反射制品 | |
| CN107793903B (zh) | 一种用于修复橡胶地板布的涂料组合物及其应用 | |
| CN102666655B (zh) | 聚硅氧烷改性聚羟基聚氨酯树脂及其制造方法、以及其应用 | |
| CN112538293B (zh) | 一种振动耐磨涂料及其制备方法和喷涂工艺 | |
| CN102112510B (zh) | 阴离子聚氨酯水性分散体 | |
| CN103773210B (zh) | 双组分水性聚氨酯涂料组合物 | |
| CN113122125A (zh) | 一种uv肤感木器涂料及其制备方法与应用 | |
| CN106380569B (zh) | 一种水性聚氨酯防眩光涂层材料及其制备方法 | |
| CN1257514A (zh) | 由羟基封端聚二烯聚合物制得的聚氨酯组合物 | |
| CN103805043A (zh) | 一种氟碳双组分涂料及其应用 | |
| CN107699123A (zh) | 仿石涂料及生产方法 | |
| CN107325669B (zh) | 一种超软超薄的复合岩片及其制备方法 | |
| CN102464938A (zh) | 塑胶单涂着色uv辐射固化涂料及其生产、使用方法 | |
| CN104371086A (zh) | 一种用于紫外光固化的有机硅烷丙烯酸聚氨酯的制备方法 | |
| CN102504683B (zh) | 一种高速铁路用脂肪族聚氨酯弹性面层及制备方法 | |
| CN108559347A (zh) | 一种用于汽车塑料件的水性涂料 | |
| CN109337083A (zh) | 一种自消光水性聚氨酯隔热保温树脂的制备方法 | |
| CN114921165B (zh) | 一种手感漆及其制备方法与应用 | |
| JPS586746B2 (ja) | ハンノウセイウレタンエマルジヨントソウザイ | |
| CN104744988A (zh) | 一种用于提高聚氨酯油漆耐磨性能的纳米氧化铝分散体及超耐磨聚氨酯油漆的制备方法 | |
| CN107815237A (zh) | 防水墙体涂料及生产方法 | |
| CN107699124A (zh) | 红木家具涂料及生产方法 | |
| JP3320769B2 (ja) | 意匠性貼付用塗装物 | |
| JPH01129073A (ja) | 被覆用組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGSU MARINE VICTORY COATING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SOUTH CHINA NORMAL UNIVERSITY Effective date: 20140122 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zheng Hua Inventor after: Yi Ying Inventor after: Chen Tingsheng Inventor after: Liu Xiaolin Inventor after: Luo Suilian Inventor after: Kong Wenzhong Inventor after: Lai Haiping Inventor after: Liu Feichan Inventor before: Luo Suilian Inventor before: Kong Wenzhong Inventor before: Lai Haiping Inventor before: Liu Feichan |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 510631 GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE TO: 210000 ZHENJIANG, JIANGSU PROVINCE Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LUO SUILIAN KONG WENZHONG LAI HAIPING LIU FEICHAN TO: ZHENG HUA YI YING CHEN TINGSHENG LIU XIAOLIN LUO SUILIAN KONG WENZHONG LAI HAIPING LIU FEICHAN |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140122 Address after: 210000, Fuxing Town, West Town, Zhenjiang, Jiangsu, Yangzhong Patentee after: Jiangsu Maring Victory Coating Co., Ltd. Address before: 510631 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Zhongshan Shipai Road West No. 55 Patentee before: South China Normal University |