CN108517139A - 一种自清洁环保水性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料领域，公开了一种自清洁环保水性聚氨酯涂料及其制备方法。该涂料包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液70~80份，填料20~25份，改性珊瑚礁5~10份，二丙二醇丁醚1~2份，烷基二苯醚双磺酸盐1~2份，甲基戊醇2~3份，六偏磷酸钠0.2~0.5份，氧化锌0.2~0.6份，SiC微米颗粒10~15份，乙烯基三甲氧基硅烷1~5份，水15~20份。本发明涂料具有较强的自清洁能力和光稳定性，绿色环保。

Description

一种自清洁环保水性聚氨酯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种自清洁环保水性聚氨酯涂料及其制备方法。
背景技术
涂料工业涉及汽车行业、国防工业、建筑行业、船舶行业、家电行业、交通运输行业、石化行业、电子行业、航空行业等领域，并在各行业中起着不可或缺的作用。涂料主要由基料(树脂)、颜填料、溶剂和助剂四大组成成分。其中基料是能够粘附在底材上，并能形成连续涂膜的材料，大多数情况是有机聚合物，溶剂是能够溶解或分散基料，并能使涂料流动，它们在施工过程中或施工完成后挥发释放出。水性涂料中的水也属于溶剂。颜填料分散在漆料中，在涂料成膜后仍然保持在基料中的分散状态，它们为涂膜提供色彩，遮盖力以及其他功能，助剂是用量很少的添加剂，以改善涂料在制备，施工和成膜后的很多性能。涂料应用行业的广泛，所以就需要赋予涂料在具体的行业中具有特殊的性能，室外使用的涂料在涂料干固后再附着物上形成涂层，灰尘等颗粒落到涂层上后会在涂层上堆积，下雨后灰尘污染物质粘附在涂层表面，造成涂料的污染，影响物体表面的美观；另外由于分子扩散作用，长时间不清理会造成污染物质分子扩散至涂层中，影响涂料的各种耐性和机械性能，甚至造成涂层的脱落。市场上现有疏水涂料的疏水性能较为一般，自清洁效果并不显著。
发明内容
本发明是为了克服现有技术涂料自清洁效果不佳的问题，提供一种具有较强疏水效果的聚氨酯水性涂料。
本发明还提供了一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液70～80份，填料20～25份，改性珊瑚礁5～10份，二丙二醇丁醚1～2份，烷基二苯醚双磺酸盐1～2份，甲基戊醇2～3份，六偏磷酸钠0.2～0.5份，氧化锌0.2～0.6份，SiC微米颗粒10～15份，乙烯基三甲氧基硅烷1～5份，水15～20份。
本发明使用改性水性聚氨酯乳液的涂料的基料，聚氨酯树脂具有较高的交联度，使涂料具有较高的强度，不易发生开裂的变形；二丙二醇丁醚作为成膜剂使涂料涂覆在物体表面后更好的固化成膜；烷基二苯醚双磺酸盐为流平剂使涂料在成膜过程中形成一个平整、均匀、光滑的涂膜；甲基戊醇作为分散剂使各组分在聚氨酯树脂中分散均匀，使涂料性能趋于稳定；六偏磷酸钠为消泡剂，防止在涂膜过程中涂料中产生泡沫，涂料固化后在涂层中残留气泡，从而影响涂料的光滑性，平整性以及强度；氧化锌作为抗菌剂能够抑制细菌在涂料上的生长繁殖，防止细菌分解有机涂料，造成涂料机械性能的下降；乙烯基三甲氧基硅烷作为偶联剂将组分中的无机颗粒和聚氨酯树脂连接在一起，增加各组分中混合的均匀性和提高涂料整体的强度。本发明制备的疏水的聚氨酯涂料具有较强的疏水性能，在下雨时涂层表面的灰尘会随着雨水而流走，不会残留在涂层表面，使涂料具有较佳的自清洁功能。
作为优选，所述填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1～1.5。
本发买那个使用海泡石和碳黑的混合物作为涂料的填料，具有较好的遮盖力。另外海泡石具有较好的抗腐蚀和热稳定性能，使涂料在酸雨作用下不易发生腐蚀，在高温天气聚氨酯不易发生分解和失重。阳光中的紫外线会加速聚氨酯涂料的老化，炭黑和海泡石的协同作用使涂料具有较好的光稳定性，提高涂料的使用寿命。
作为优选，所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过100～200目筛，然后放入马弗炉中在120～150℃的条件下煅烧5～10h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗1～2h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡5～8h，过滤后将其放入马弗炉中，在330～340℃的温度下煅烧3～5h，得到改性珊瑚礁。
本发明中通过添加珊瑚礁来增加涂料的强度，硅烷偶联剂将珊瑚礁和聚氨酯连接在一起，大大增强涂料的强度。另外珊瑚礁具有多孔结构，预处理过程中先将珊瑚礁放入马弗炉中进行高温煅烧杀死珊瑚礁多孔结构中的微生物，然后使用无水乙醇浸泡超声振荡除去珊瑚礁上的物生物以及杂质，在将其进入聚四氟乙烯悬浊液中进行超声振荡处理，聚四氟乙烯聚合物进入珊瑚礁的多孔结构中，然后再高温条件下对聚四氟乙烯熔融处理，使聚四氟乙烯粘附在珊瑚礁的孔洞结构中，由于聚四氟乙烯中具有较多的C-F疏水键，能够提高涂料的疏水性能，粘附在珊瑚礁的孔洞结构中聚四氟乙烯由于在其孔洞结构中不易发生脱落，能够长期保持涂料的疏水性能，提高其疏水的稳定性；珊瑚礁的多孔结构还赋予涂料具有吸附性能，能够吸附涂料中有害物质，防止有害物质挥发到空气中污染空气，绿色环保。
作为优选，所述改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将2～4份环氧大豆油、4～8份羟基柠檬酸和1～2份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至40～50℃，搅拌反应2～5h，然后再加入3～6份环己基异氰酸酯、3～5份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.2～0.6份乙二胺扩链剂，升温至60～70℃，搅拌反应3～6h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.3～0.5份氨水进行中和，最后加入80～100份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
本发明利用环己基异氰酸酯、羟基柠檬酸、1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺为制备聚氨酯树脂的反应单体，使用乙二胺为扩链剂，聚合反应得到聚氨酯预聚体，在聚合反应发生之前，使用环氧大豆油的环氧基团开环，将环氧大豆油接枝到羟基柠檬酸上，提高聚氨酯的耐热性和耐候性，环氧大豆油分子具有长直链结构，大大增加聚氨酯涂料的韧性，将苯基三甲氧基硅烷接枝到羟基柠檬酸上，苯基三甲氧基硅烷上具有疏水的Si-O键，进一步提高聚氨酯涂料的疏水性能，另外在聚氨酯上引进柔韧的有机硅链段，使聚氨酯具有较好的柔韧性。
作为优选，所述SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将2～4g碳化硅微米颗粒加入到20～30mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.2～0.3gTi(SO4)2，升温至60～80℃，搅拌反应2～3h，静置陈化4～6h，然后放入真空干燥箱中在50～60℃温度下干燥8～12h，再浸入0.2～0.3mol/L硝酸溶液中处理10～20min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
本发明利用在微米颗粒上粘附纳米颗粒，形成微米-纳米结构颗粒，然后将其混入涂料中，一部分微米-纳米结构颗粒分散在涂层表面，增加涂层表面的粗糙度，从而使涂层表面具有疏水性性能；Ti(SO4)2在水中加热后发生沉淀，在SiC微米颗粒颗粒表面上沉积一层TiO2纳米颗粒，由于纳米颗粒在SiC微米颗粒表面堆积，形成的颗粒表面趋于平整光滑形成的微米-纳米结构并不明显，为解决此问题，本发明使用低浓度硝酸进行表面处理，除去SiC微米颗粒上部分TiO2纳米颗粒，从而使TiO2纳米颗粒在SiC微米颗粒上分散开来，形成微米-纳米结构较为明显，从而大大提高涂层表面的粗糙度，使涂料具有较好的疏水性能。本发明将化学键疏水和物理增加涂层表面粗糙度疏水的方法相结合，使涂料具有较强的疏水性能；另外分散在涂层内部的SiC微米颗粒和TiO2纳米颗粒能够提高涂料的强度和耐热性能。
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为50～60r/min，搅拌时间为3～5h；
(2)向步骤(1)中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为150～200r/min，搅拌2～6h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)炭黑和海泡石的协同作用使涂料具有较好的光稳定性，提高涂料的使用寿命；(2)珊瑚礁的多孔结构还赋予涂料具有吸附性能，能够吸附涂料中有害物质，防止有害物质挥发到空气中污染空气，绿色环保；(3)将物理疏水方法和化学疏水方法结合，大大改善涂料的疏水性能，从而使涂料具有较好的自清洁功能。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液70份，填料20份，改性珊瑚礁5份，二丙二醇丁醚1份，烷基二苯醚双磺酸盐1份，甲基戊醇2份，六偏磷酸钠0.2份，氧化锌0.2份，SiC微米颗粒10份，乙烯基三甲氧基硅烷1份，水15份，其中填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1。
所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过100目筛，然后放入马弗炉中在120℃的条件下煅烧5h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗1h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡5h，过滤后将其放入马弗炉中，在330℃的温度下煅烧3h，得到改性珊瑚礁。
改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将2份环氧大豆油、4份羟基柠檬酸和1份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至40℃，搅拌反应2h，然后再加入3份环己基异氰酸酯、3份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.2份乙二胺扩链剂，升温至60℃，搅拌反应3h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.3份氨水进行中和，最后加入80份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
其中，SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将2g碳化硅微米颗粒加入到20mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.2gTi(SO4)2，升温至60℃，搅拌反应2h，静置陈化4h，然后放入真空干燥箱中在50℃温度下干燥8h，再浸入0.2mol/L硝酸溶液中处理10min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为50r/min，搅拌时间为3h；(2)向步骤(1)中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为150r/min，搅拌2h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
实施例2
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液72份，填料22份，改性珊瑚礁6份，二丙二醇丁醚1份，烷基二苯醚双磺酸盐1份，甲基戊醇2份，六偏磷酸钠0.3份，氧化锌0.3份，SiC微米颗粒12份，乙烯基三甲氧基硅烷2份，水16份，其中填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1.2。
所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过120目筛，然后放入马弗炉中在130℃的条件下煅烧6h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗1.2h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡6h，过滤后将其放入马弗炉中，在332℃的温度下煅烧3.5h，得到改性珊瑚礁。
改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将2.5份环氧大豆油、5份羟基柠檬酸和1份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至43℃，搅拌反应3h，然后再加入4份环己基异氰酸酯、3.5份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.3份乙二胺扩链剂，升温至62℃，搅拌反应4h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.35份氨水进行中和，最后加入85份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
其中，SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将2.5g碳化硅微米颗粒加入到22mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.22gTi(SO4)2，升温至65℃，搅拌反应2.2h，静置陈化4.5h，然后放入真空干燥箱中在53℃温度下干燥9h，再浸入0.22mol/L硝酸溶液中处理13min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为53r/min，搅拌时间为3.5h；(2)向步骤(1)中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为160r/min，搅拌3h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
实施例3
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液75份，填料23份，改性珊瑚礁7份，二丙二醇丁醚1.5份，烷基二苯醚双磺酸盐1.5份，甲基戊醇2.5份，六偏磷酸钠0.35份，氧化锌0.4份，SiC微米颗粒13份，乙烯基三甲氧基硅烷3份，水17份，其中填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1.3。
所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过150目筛，然后放入马弗炉中在135℃的条件下煅烧7h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗1.5h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡6.5h，过滤后将其放入马弗炉中，在335℃的温度下煅烧4h，得到改性珊瑚礁。
改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将3份环氧大豆油、6份羟基柠檬酸和1.5份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至45℃，搅拌反应3.5h，然后再加入4.5份环己基异氰酸酯、4份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.4份乙二胺扩链剂，升温至65℃，搅拌反应4.5h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.4份氨水进行中和，最后加入90份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
其中，SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将3g碳化硅微米颗粒加入到25mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.25gTi(SO4)2，升温至70℃，搅拌反应2.5h，静置陈化5h，然后放入真空干燥箱中在55℃温度下干燥10h，再浸入0.25mol/L硝酸溶液中处理16min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为54r/min，搅拌时间为4h；(2)向步骤(1)中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为170r/min，搅拌4h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
实施例4
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液78份，填料24份，改性珊瑚礁8份，二丙二醇丁醚2份，烷基二苯醚双磺酸盐2份，甲基戊醇3份，六偏磷酸钠0.4份，氧化锌0.5份，SiC微米颗粒14份，乙烯基三甲氧基硅烷4份，水18份，其中填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1.4。
所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过180目筛，然后放入马弗炉中在140℃的条件下煅烧8h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗1.8h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡7h，过滤后将其放入马弗炉中，在338℃的温度下煅烧4.5h，得到改性珊瑚礁。
改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将3.5份环氧大豆油、7份羟基柠檬酸和2份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至47℃，搅拌反应4h，然后再加入5份环己基异氰酸酯、4.5份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.5份乙二胺扩链剂，升温至67℃，搅拌反应5h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.45份氨水进行中和，最后加入95份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
其中，SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将3.5g碳化硅微米颗粒加入到28mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.28gTi(SO4)2，升温至75℃，搅拌反应2.8h，静置陈化5.5h，然后放入真空干燥箱中在58℃温度下干燥11h，再浸入0.28mol/L硝酸溶液中处理18min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为57r/min，搅拌时间为4.5h；(2)向步骤(1)中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为180r/min，搅拌5h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
实施例5
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液80份，填料25份，改性珊瑚礁10份，二丙二醇丁醚2份，烷基二苯醚双磺酸盐2份，甲基戊醇3份，六偏磷酸钠0.5份，氧化锌0.6份，SiC微米颗粒15份，乙烯基三甲氧基硅烷5份，水20份，其中填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1.5。
所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过200目筛，然后放入马弗炉中在150℃的条件下煅烧10h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗2h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡8h，过滤后将其放入马弗炉中，在340℃的温度下煅烧5h，得到改性珊瑚礁。
改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将4份环氧大豆油、8份羟基柠檬酸和2份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至50℃，搅拌反应5h，然后再加入6份环己基异氰酸酯、5份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.6份乙二胺扩链剂，升温至70℃，搅拌反应6h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.5份氨水进行中和，最后加入100份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
其中，SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将4g碳化硅微米颗粒加入到30mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.3gTi(SO4)2，升温至80℃，搅拌反应3h，静置陈化6h，然后放入真空干燥箱中在60℃温度下干燥12h，再浸入0.3mol/L硝酸溶液中处理20min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
一种自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为5h；(2)向步骤(1)中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为200r/min，搅拌6h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
对比例1
对比例1与对比例1的区别在于没有添加环氧大豆油和苯基三甲氧基硅烷对聚氨酯树脂进行改性。
对比例2
对比例2与对比例1的区别在于涂料中没有添加珊瑚礁。
对比例3
对比例3与对比例1的区别在于涂料中珊瑚礁没有经过改性。
对比例4
对比例4与对比例1的区别在于涂料中没有添加SiC微米颗粒。
对比例5
对比例5与对比例1的区别在于涂料中SiC微米颗粒没有经过预处理。
对比例6
对比例6采用市场上购买的水性自清洁聚氨酯涂料。
对实施例1～3和对比例1～6的涂料样品进行性能测试，测试结果如下表所示：
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：改性水性聚氨酯树脂乳液70~80份，填料20~25份，改性珊瑚礁5~10份，二丙二醇丁醚1~2份，烷基二苯醚双磺酸盐1~2份，甲基戊醇2~3份，六偏磷酸钠0.2~0.5份，氧化锌0.2~0.6份，SiC微米颗粒10~15份，乙烯基三甲氧基硅烷1~5份，水15~20份。
2.根据权利要求1所述的一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述填料由海泡石和炭黑组成，海泡石与炭黑的质量比为1:1~1.5。
3.根据权利要求1所述的一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述改性珊瑚礁的制备方法为：将珊瑚礁粉碎后过100~200目筛，然后放入马弗炉中在120~150℃的条件下煅烧5~10h，取出待其冷却后加入装有无水乙醇的烧杯中，使用保鲜膜密封杯口，将烧杯放入超声波清洗机中进行振荡清洗1~2h，过滤后放入烘箱中进行干燥，再浸入聚四氟乙烯悬浊液中并超声振荡5~8h，过滤后将其放入马弗炉中，在330~340℃的温度下煅烧3~5h，得到改性珊瑚礁。
4.根据权利要求1所述的一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述改性水性聚氨酯树脂乳液的制备方法为：将2~4份环氧大豆油、4~8份羟基柠檬酸和1~2份苯基三甲氧基硅烷加入到四口烧瓶中，升温至40~50℃，搅拌反应2~5h，然后再加入3~6份环己基异氰酸酯、3~5份1,12-十二烷二醇和二甲基甲酰胺和0.2~0.6份乙二胺扩链剂，升温至60~70℃，搅拌反应3~6h，得到聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体加入0.3~0.5份氨水进行中和，最后加入80~100份水中进行剪切乳化得到改性水性聚氨酯树脂乳液。
5.根据权利要求1所述的一种自清洁环保水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述SiC微米颗粒经过预处理，预处理方法为：将2~4g碳化硅微米颗粒加入到20~30mL去离子水中，搅拌后形成悬浊液，然后加入0.2~0.3gTi(SO4)2，升温至60~80℃，搅拌反应2~3h，静置陈化4~6h，然后放入真空干燥箱中在50~60℃温度下干燥8~12h，再浸入0.2~0.3mol/L硝酸溶液中处理10~20min，用去离子水洗涤干燥得到预处理的SiC微米颗。
6.一种如权利要求1~5任一权利要求所述的自清洁环保水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1） 将配方重量份数的改性水性聚氨酯乳液、改性珊瑚礁、SiC微米颗粒、甲基戊醇和乙烯基三甲氧基硅烷加入到中反应釜中，搅拌混合均匀，搅拌速率为50~60r/min，搅拌时间为3~5h；
（2）向步骤（1）中的反应釜中再加入配方重量份数的填料、二丙二醇丁醚、烷基二苯醚双磺酸盐、六偏磷酸钠、氧化锌和水，控制搅拌速率为150~200r/min，搅拌2~6h后得到自清洁环保水性聚氨酯涂料。
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