CN105238253B - 一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯80‑120份、偏聚二氟树脂30‑60份、丙烯酸树脂10‑30份、二乙二醇丁醚5‑15份、有机硅树脂2‑8份、苯丙乳液3‑6份、氯化石蜡4‑9份、氧化铁红1‑5份、硝化棉2‑4份、高强度碳纤维3‑5份、改性硅灰石4‑9份、鳞片状铝片6‑9份、云母粉2‑8份、石墨粉1‑5份、氧化锌2‑6份、乙醇胺3‑7份、二丙酮醇4‑8份、苯二甲酸酐2‑7份、增稠剂2‑6份、高弹性橡胶1‑4份、杀菌剂2‑4份、固化剂2‑6份、催干剂4‑8份、硅油2‑12份、石油溶剂1‑9份。本发明的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料具有优异的耐候性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯材料领域，尤其涉及一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料。
背景技术
目前，建筑墙体的装饰普遍采用传统的涂料，大部分的涂料只限于具备高弹性的特征，其防火性较差，拉伸强度低，附着力一般，一般只用于室内装饰，现在人们越来越注重生活环境，所以建筑物外部装饰也越来越受关注，由于其耐候和耐磨性差，因此在意外火灾等情况下，安全性低。因此，如何制备一种耐磨和耐候性能优异，使用寿命长的涂料成为目前亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，具有优异的耐候和耐磨性能。
本发明提出的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯80-120份、偏聚二氟树脂30-60份、丙烯酸树脂10-30份、二乙二醇丁醚5-15份、有机硅树脂2-8份、苯丙乳液3-6份、氯化石蜡4-9份、氧化铁红1-5份、硝化棉2-4份、高强度碳纤维3-5份、改性硅灰石4-9份、鳞片状铝片6-9份、云母粉2-8份、石墨粉1-5份、氧化锌2-6份、乙醇胺3-7份、二丙酮醇4-8份、苯二甲酸酐2-7份、增稠剂2-6份、高弹性橡胶1-4份、杀菌剂2-4份、固化剂2-6份、催干剂4-8份、硅油2-12份、石油溶剂1-9份。
优选地，改性聚氨酯按如下工艺进行制备：将碳纳米管在混合强酸中60-80℃超声分散4-6h，然后用去离子水洗涤至中性后，30-50℃真空干燥6-8h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在氯化亚砜中50-70℃超声分散5-15h得到酰氯碳化碳纳米管，再将乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，65-75℃保温1-3h，然后用乙醇洗涤过滤，65-85℃真空干燥1-3h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加聚酯多元醇、2,2-二羟甲基丙酸、丙酮、异氟尔酮二异氰酸酯和二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至45-65℃，保温2-5h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加1,4-丁二醇、三乙胺和去离子水混合均匀，升温至60-80℃，保温2-5h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
优选地，改性聚氨酯的制备工艺中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比0.5-1.5：2-4混合而成。
优选地，改性聚氨酯的制备工艺中，碳纳米管、氯化亚砜、乙二胺、聚酯多元醇、2,2-二羟甲基丙酸、丙酮、异氟尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、1,4-丁二醇、三乙胺和去离子水的重量比为8-12：2-5：1-6：2-4：3-5：3-8：4-9：3-6：4-8：2-4：6-12。
优选地，改性聚氨酯、偏聚二氟树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇丁醚、有机硅树脂和苯丙乳液的重量比为85-115：35-55：15-25：8-12份：3-7：4-5。
优选地，氯化石蜡、氧化铁红、硝化棉、高强度碳纤维、改性硅灰石、鳞片状铝片、云母粉和石墨粉的重量比为5-8：2-4：2.5-3.5：3.5-4.5：5-8：7-8：3-7：2-4。
优选地，其原料按重量份包括：改性聚氨酯85-115份、偏聚二氟树脂35-55份、丙烯酸树脂15-25份、二乙二醇丁醚8-12份、有机硅树脂3-7份、苯丙乳液4-5份、氯化石蜡5-8份、氧化铁红2-4份、硝化棉2.5-3.5份、高强度碳纤维3.5-4.5份、改性硅灰石5-8份、鳞片状铝片7-8份、云母粉3-7份、石墨粉2-4份、氧化锌3-8份、乙醇胺4-6份、二丙酮醇5-7份、苯二甲酸酐3-6份、增稠剂3-5份、高弹性橡胶2-3份、杀菌剂2.5-3.5份、固化剂3-5份、催干剂5-7份、硅油3-11份、石油溶剂2-8份。
本发明提出一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的原料包括：改性聚氨酯、偏聚二氟树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇丁醚、有机硅树脂、苯丙乳液、氯化石蜡、氧化铁红、硝化棉、高强度碳纤维、改性硅灰石、鳞片状铝片、云母粉、石墨粉、氧化锌、乙醇胺、二丙酮醇、苯二甲酸酐、增稠剂、高弹性橡胶、杀菌剂、固化剂、催干剂、硅油和石油溶剂，其中，通过改性聚氨酯作为不发明的耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的主料，辅助添加偏聚二氟树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇丁醚、有机硅树脂和苯丙乳液辅助添加料，对改性聚氨酯的耐候和耐磨性进一步的进行了加强，有效提高了本发明耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的耐候性和耐磨性；添加的氯化石蜡、氧化铁红、硝化棉、高强度碳纤维、改性硅灰石、鳞片状铝片、云母粉、石墨粉和氧化锌作为填料，有效提高了本发明耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的耐磨性能，其中添加的硝化棉、改性硅灰石、鳞片状铝片和云母粉，合理控制配比，能够有效提高本发明耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的耐热性能，由于鳞片状铝片的层状结构，使得本发明耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的耐候性得到有效提高；添加的乙醇胺、二丙酮醇、苯二甲酸酐、增稠剂、高弹性橡胶、杀菌剂、固化剂、催干剂、硅油和石油溶剂作为助剂，有效提高了本发明耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料的综合性能。本发明耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料具有优异的耐候性能和耐磨性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚氨酯的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；偏聚二氟树脂的重量份可以为30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；丙烯酸树脂的重量份可以为10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份；二乙二醇丁醚的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；有机硅树脂的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；苯丙乳液的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氯化石蜡的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；氧化铁红的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；硝化棉的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；高强度碳纤维的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；改性硅灰石的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；鳞片状铝片的重量份可以为6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；云母粉的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；石墨粉的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；氧化锌的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；乙醇胺的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份；二丙酮醇的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；苯二甲酸酐的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份；增稠剂的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；高弹性橡胶的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；杀菌剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；固化剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；催干剂的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；硅油的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份；石油溶剂的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份。
实施例1
本发明提出的本发明提出的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯100份、偏聚二氟树脂45份、丙烯酸树脂20份、二乙二醇丁醚10份、有机硅树脂5份、苯丙乳液4.5份、氯化石蜡6.5份、氧化铁红3份、硝化棉3份、高强度碳纤维4份、改性硅灰石6.5份、鳞片状铝片7.5份、云母粉5份、石墨粉3份、氧化锌4份、乙醇胺5份、二丙酮醇6份、苯二甲酸酐4.5份、增稠剂4份、高弹性橡胶2.5份、杀菌剂3份、固化剂4份、催干剂6份、硅油7份、石油溶剂5份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将10份碳纳米管在混合强酸中70℃超声分散5h，然后用去离子水洗涤至中性后，40℃真空干燥7h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在3.5份氯化亚砜中60℃超声分散10h得到酰氯碳化碳纳米管，再将3.5份乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，70℃保温2h，然后用乙醇洗涤过滤，75℃真空干燥2h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加3份聚酯多元醇、4份2,2-二羟甲基丙酸、5.5份丙酮、6.5份异氟尔酮二异氰酸酯和4.5份二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至55℃，保温3.5h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加6份1,4-丁二醇、3份三乙胺和9份去离子水混合均匀，升温至70℃，保温3.5h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
其中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比1.0：3混合而成。
实施例2
本发明提出的本发明提出的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯80份、偏聚二氟树脂60份、丙烯酸树脂10份、二乙二醇丁醚15份、有机硅树脂2份、苯丙乳液6份、氯化石蜡4份、氧化铁红5份、硝化棉2份、高强度碳纤维5份、改性硅灰石4份、鳞片状铝片9份、云母粉2份、石墨粉5份、氧化锌2份、乙醇胺7份、二丙酮醇4份、苯二甲酸酐7份、增稠剂2份、高弹性橡胶4份、杀菌剂2份、固化剂6份、催干剂4份、硅油12份、石油溶剂1份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将8份碳纳米管在混合强酸中80℃超声分散4h，然后用去离子水洗涤至中性后，50℃真空干燥6h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在5份氯化亚砜中50℃超声分散15h得到酰氯碳化碳纳米管，再将1份乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，75℃保温1h，然后用乙醇洗涤过滤，85℃真空干燥1h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加4份聚酯多元醇、3份2,2-二羟甲基丙酸、8份丙酮、4份异氟尔酮二异氰酸酯和6份二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至45℃，保温5h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加4份1,4-丁二醇、4份三乙胺和6份去离子水混合均匀，升温至80℃，保温2h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
其中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比0.5：4混合而成。
实施例3
本发明提出的本发明提出的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯120份、偏聚二氟树脂30份、丙烯酸树脂30份、二乙二醇丁醚5份、有机硅树脂8份、苯丙乳液3份、氯化石蜡9份、氧化铁红1份、硝化棉4份、高强度碳纤维3份、改性硅灰石9份、鳞片状铝片6份、云母粉8份、石墨粉1份、氧化锌6份、乙醇胺3份、二丙酮醇8份、苯二甲酸酐2份、增稠剂6份、高弹性橡胶1份、杀菌剂4份、固化剂2份、催干剂8份、硅油2份、石油溶剂9份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将12份碳纳米管在混合强酸中60℃超声分散6h，然后用去离子水洗涤至中性后，30℃真空干燥8h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在2份氯化亚砜中70℃超声分散5h得到酰氯碳化碳纳米管，再将6份乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，65℃保温3h，然后用乙醇洗涤过滤，65℃真空干燥3h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加2份聚酯多元醇、5份2,2-二羟甲基丙酸、3份丙酮、9份异氟尔酮二异氰酸酯和3份二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至65℃，保温2h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加8份1,4-丁二醇、2份三乙胺和12份去离子水混合均匀，升温至60℃，保温5h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
其中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比1.5：2混合而成。
实施例4
本发明提出的本发明提出的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯85份、偏聚二氟树脂55份、丙烯酸树脂15份、二乙二醇丁醚12份、有机硅树脂3份、苯丙乳液5份、氯化石蜡5份、氧化铁红4份、硝化棉2.5份、高强度碳纤维4.5份、改性硅灰石5份、鳞片状铝片8份、云母粉3份、石墨粉4份、氧化锌3份、乙醇胺6份、二丙酮醇5份、苯二甲酸酐6份、增稠剂3份、高弹性橡胶3份、杀菌剂2.5份、固化剂5份、催干剂5份、硅油11份、石油溶剂2份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将9份碳纳米管在混合强酸中75℃超声分散4.5h，然后用去离子水洗涤至中性后，45℃真空干燥6.5h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在4份氯化亚砜中55℃超声分散12h得到酰氯碳化碳纳米管，再将2份乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，72℃保温1.5h，然后用乙醇洗涤过滤，82℃真空干燥1.5h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加3.5份聚酯多元醇、3.5份2,2-二羟甲基丙酸、7份丙酮、5份异氟尔酮二异氰酸酯和5份二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至50℃，保温4h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加5份1,4-丁二醇、3.5份三乙胺和7份去离子水混合均匀，升温至75℃，保温3h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
其中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比0.8：3.5混合而成。
实施例5
本发明提出的本发明提出的一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯115份、偏聚二氟树脂35份、丙烯酸树脂25份、二乙二醇丁醚8份、有机硅树脂7份、苯丙乳液4份、氯化石蜡8份、氧化铁红2份、硝化棉3.5份、高强度碳纤维3.5份、改性硅灰石8份、鳞片状铝片7份、云母粉7份、石墨粉2份、氧化锌8份、乙醇胺4份、二丙酮醇7份、苯二甲酸酐3份、增稠剂5份、高弹性橡胶2份、杀菌剂3.5份、固化剂3份、催干剂7份、硅油11份、石油溶剂2份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将11份碳纳米管在混合强酸中65℃超声分散5.5h，然后用去离子水洗涤至中性后，35℃真空干燥7.5h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在3份氯化亚砜中65℃超声分散8h得到酰氯碳化碳纳米管，再将5份乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，68℃保温2.5h，然后用乙醇洗涤过滤，68℃真空干燥2.5h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加2.5份聚酯多元醇、4.5份2,2-二羟甲基丙酸、4份丙酮、8份异氟尔酮二异氰酸酯和4份二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至60℃，保温3h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加7份1,4-丁二醇、2.5份三乙胺和11份去离子水混合均匀，升温至65℃，保温4h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
其中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比1.2：2.5混合而成。
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)
1.一种耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚氨酯80-120份、偏聚二氟树脂30-60份、丙烯酸树脂10-30份、二乙二醇丁醚5-15份、有机硅树脂2-8份、苯丙乳液3-6份、氯化石蜡4-9份、氧化铁红1-5份、硝化棉2-4份、高强度碳纤维3-5份、改性硅灰石 4-9份、鳞片状铝片6-9份、云母粉2-8份、石墨粉1-5份、氧化锌2-6份、乙醇胺3-7份、二丙酮醇4-8份、苯二甲酸酐2-7份、增稠剂2-6份、高弹性橡胶1-4份、杀菌剂2-4份、固化剂2-6份、催干剂4-8份、硅油2-12份、石油溶剂1-9份；
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：将碳纳米管在混合强酸中60-80℃超声分散4-6h，然后用去离子水洗涤至中性后，30-50℃真空干燥6-8h得到表面羧基化的碳纳米管，接着将表面羧基化的碳纳米管在氯化亚砜中50-70℃超声分散5-15h得到酰氯化碳纳米管，再将乙二胺滴加到酰氯化碳纳米管中，65-75℃保温1-3h，然后用乙醇洗涤过滤，65-85℃真空干燥1-3h得到胺基化改性的碳纳米管；然后向胺基化改性的碳纳米管中添加聚酯多元醇、2,2-二羟甲基丙酸、丙酮、异氟尔酮二异氰酸酯和二丁基二月桂酸锡混合均匀，加热至45-65℃，保温2-5h，冷却至室温得到聚氨酯预聚体；然后向聚氨酯预聚体中添加1,4-丁二醇、三乙胺和去离子水混合均匀，升温至60-80℃，保温2-5h，冷却至室温得到改性聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其特征在于，改性聚氨酯的制备工艺中，混合强酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比0.5-1.5：2-4混合而成。
3.根据权利要求1或2所述的耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其特征在于，改性聚氨酯的制备工艺中，碳纳米管、氯化亚砜、乙二胺、聚酯多元醇、2,2-二羟甲基丙酸、丙酮、异氟尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、1,4-丁二醇、三乙胺和去离子水的重量比为8-12：2-5：1-6：2-4：3-5：3-8：4-9：3-6：4-8：2-4：6-12。
4.根据权利要求1或2所述的耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其特征在于，改性聚氨酯、偏聚二氟树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇丁醚、有机硅树脂和苯丙乳液的重量比为85-115：35-55：15-25：8-12：3-7：4-5。
5.根据权利要求1或2所述的耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其特征在于，氯化石蜡、氧化铁红、硝化棉、高强度碳纤维、改性硅灰石、鳞片状铝片、云母粉和石墨粉的重量比为5-8：2-4：2.5-3.5：3.5-4.5：5-8：7-8：3-7：2-4。
6.根据权利要求1或2所述的耐候耐磨改性聚氨酯外墙涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚氨酯85-115份、偏聚二氟树脂35-55份、丙烯酸树脂15-25份、二乙二醇丁醚8-12份、有机硅树脂3-7份、苯丙乳液4-5份、氯化石蜡5-8份、氧化铁红2-4份、硝化棉2.5-3.5份、高强度碳纤维3.5-4.5份、改性硅灰石5-8份、鳞片状铝片7-8份、云母粉3-7份、石墨粉2-4份、氧化锌3-8份、乙醇胺4-6份、二丙酮醇5-7份、苯二甲酸酐3-6份、增稠剂3-5份、高弹性橡胶2-3份、杀菌剂2.5-3.5份、固化剂3-5份、催干剂5-7份、硅油3-11份、石油溶剂2-8份。
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