CN109135530A - Dapbi改性水性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DAPBI改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。所述方法先将低聚物二元醇和二异氰酸酯混合反应，再加入小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂、反应得到聚氨酯预聚体，然后加入DAPBI，再加入交联剂和中和剂，剪切乳化分散得到DAPBI改性水性聚氨酯乳液，再在乳液中加入水性流平剂、水性消泡剂、水性润湿剂和水性固化剂等助剂制备得DAPBI改性水性聚氨酯涂料。本发明的DAPBI改性水性聚氨酯涂料，不含有机溶剂，环保无毒、VOC含量低。本发明的改性水性聚氨酯涂料具有良好的附着力、耐水性、耐磨性、机械性能优异等特性，附着力以达到0级、耐磨率低至0.012，吸水率最低至2.9％，拉伸强度高达65.8MPa，适用于住宅、学校的装饰装修领域。

Description

DAPBI改性水性聚氨酯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(DAPBI)改性水性聚氨酯涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
水性聚氨酯涂料是指没有或基本没有有机溶剂，使用水作为分散体系而制备的聚氨酯涂料。由于其高环保性、高装饰性、高耐磨性、高抗粘、抗裂性，以及相对较宽的施工温度范围，在国内外发展迅速，应用广泛。但水性聚氨酯成膜后具有一定的亲水性能，故耐水性能一般不高。水性聚氨酯膜主要依靠氢键和范德华力等作用力与基材结合在一起，因此，附着力一般并不理想，尤其是在高湿环境或水浸泡后，氢键和范德华力会受到破坏，附着力会进一步受到影响。改进水性聚氨酯涂料附着力的一个有效的方法就是在水性聚氨酯中引入硅氧烷进行改性，以此在膜表面富集有机硅，产生疏水作用以提高其耐水性能，同时利用硅氧烷的偶联作用加强膜对基材的附着力。目前，用硅氧烷改性水性聚氨酯涂料的方法已经有了一定的尝试。
H.Sardon等使用含氨基的硅烷偶联剂(KH-550)对聚酯型水性聚氨酯进行封端，合成得到端基为Si-OEt的水性聚氨酯乳液。KH-550改性的水性聚氨酯薄膜随着KH-550引入量的增加，薄膜的拉伸强度和弹性模量不断升高，但薄膜的断裂伸长率明显下降，影响膜的综合性能，同时附着力明显降低(Sardon h,Irusta L,Santamaría P,et al.Thermal andmechanical behaviour of self-curable waterborne hybrid polyurethanesfunctionalized with(3-aminopropyl)triethoxysilane(APTES)[J].Journal ofPolymer Research,2012,19(9):1-9.)。Subramani等利用苯胺基丙基三乙氧基硅烷(PAPTMS)对水性聚氨酯进行封端改性，由于端基烷氧基的自交联，使得硅氧烷改性的聚氨酯薄膜拉伸强度明显提高，但同时刚性也随之增大，导致薄膜的柔韧性变差(Subramani S,Lee J Y,Choi S W,et al.Waterborne trifunctionalsilane‐terminated polyurethanenanocomposite with silane‐modified clay[J].Journal of Polymer Science Part BPolymer Physics,2007,45(19):2747-2761.)。
发明内容
针对目前水性聚氨酯涂料防水性、耐腐蚀性、耐磨性、机械性能差以及附着力小等缺点，本发明提供一种DAPBI改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
DAPBI改性水性聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，在无水低聚物二元醇中滴加二异氰酸酯，搅拌下，滴加催化剂，在80～90℃下反应2～3h，得到第一中间体，其中，低聚物二元醇和多异氰酸酯的质量比为1800～3000：2500～4000；
步骤2，将第一中间体降温至65～70℃，加入小分子亲水扩链剂，反应2～3h，得到第二中间体；
步骤3，在第二中间体中滴加小分子醇类扩链剂，并加入有机溶剂降低粘度至溶液呈无色，升温到75～85℃，反应0.5～1h，得到第三中间体；
步骤4，以低聚物二元醇、二异氰酸酯、小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂和交联剂的总质量为总量，按DAPBI与总量的质量比为2～6:50，将DAPBI与第三中间体混合搅拌，在70～75℃下反应0.5～1h，得到第四中间体；
步骤5，在第四中间体中滴加交联剂，在70～75℃下反应2～3h，得到第五中间体；
步骤6，将第五中间体降温到20～30℃，在搅拌状态下加入中和剂成盐，反应0.5～1h，得到第六中间体；
步骤7，将第六中间体加入去离子水剪切乳化，反应0.5～1h，旋转蒸发除去有机溶剂后，得到第七中间体；
步骤8，向第七中间体中加入0.2～0.4质量份水性增稠剂、0.1～0.3质量份水性流平剂、0.25～0.45质量份水性消泡剂、3～8质量份增塑剂、15～30质量份滑石粉、4～6质量份钛白粉和0.3～0.6质量份气相白炭黑搅拌，加入2～6质量份水性固化剂，搅拌10～20分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
步骤1中，所述的低聚物二元醇的数均分子量为1000～3000，所述的低聚物二元醇选自聚碳酸酯二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、端羟基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈中的一种或两种，所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和2-甲基戊烷二异氰酸酯的一种或多种，所述的催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
步骤2中，所述的小分子亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种。
步骤3中，所述的小分子醇类扩链剂选自1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、三甲基戊二醇、甲基丙二醇、1，6-己二醇和新戊二醇的一种或多种；所述的有机溶剂选自丙酮、丁酮中的一种或两种。
步骤4中，所述的二异氰酸酯、小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂、交联剂的质量比为800～2600：360～740：120～300：410～580。
步骤5中，所述的交联剂选自三羟甲基丙烷、季戊四醇和甘油中的一种。
步骤6中，所述的中和剂选自三乙胺、氨水和氢氧化钠的一种，所述的中和剂与小分子亲水扩链剂摩尔比为1:1。
步骤7中，所述的剪切乳化的转速为3000～4000转/分。
步骤8中，所述的水性增稠剂选自Borchi Gel LW44、Borchi Gel L75N、BENAQUA4000、BENAQUA 1000中的一种，所述的水性流平剂选自BYK-361N、BYK-359、BYK-356、BYK-350中的一种，所述的水性消泡剂选自BYK-019、BYK-021、BYK-024、BYK-093和BYK-1730中的一种，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种，所述的水性固化剂选自水性多异氰酸酯固化剂Desmodur DN、Bayhydur3100、Bayhydur XP2487/1、Bayhydur XP2547和Bayhydur XP2451中的一种。
本发明还提供上述制备方法制得的DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过DAPBI对水性聚氨酯乳液进行改性，制成的DAPBI改性水性聚氨酯涂料附着力强，具有良好的粘结性能，成膜性提高，耐水性以及机械性能提高。采用DAPBI改性的水性聚氨酯乳液与其他添加剂配合，得到的水性聚氨酯涂料具有优异的剥离力，抗拉伸强度。
本发明制得的DAPBI改性水性聚氨酯涂料成膜后具有优异的力学性能、附着力、剥离强度、耐水性等。拉伸强度最高为65.8MPa，附着力最高可达到0级，吸水率最低可达到2.9％，剥离强度为195～221N/2.5cm，特别适用于住宅、学校的装饰装修领域。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步地详细说明。本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
对比例1：未改性的水性聚氨酯涂料
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入24.12g聚碳酸酯二醇、15.94g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.94g甲基丙二醇，反应1h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(5)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(6)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(7)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得水性聚氨酯乳液。
(8)向上述制备的水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA 1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到未改性水性聚氨酯涂料。
对比例2：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为1:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入24.12g聚碳酸酯二醇、15.94g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.94g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入1g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
对比例3：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为2:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入24.12g聚碳酸酯二醇、15.94g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.94g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入2g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
对比例4：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为8:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入24.12g聚碳酸酯二醇、15.94g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.94g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入8g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
对比例5：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为9:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入24.12g聚碳酸酯二醇、19.94g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.94g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入9g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
实施例1：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为3:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入24.12g聚碳酸酯二醇、15.94g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.94g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入3g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
实施例2：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为4:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入26.10g聚丙二醇(分子量2000)、17.92g环己烷二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入0.98g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入4g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
实施例3：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为5:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入21.08g聚四氢呋喃(分子量2000)、19.07g四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入4.85g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入5g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
实施例4：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为6:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入21.92g端羟基聚丁二烯、21.73g 2-甲基戊烷二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入1.35g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入6g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
实施例5：DAPBI改性水性聚氨酯涂料(DAPBI与总量的质量比为7:50)
(1)依次在一个装有搅拌装置、温度计的500mL三口烧瓶中加入28.14g聚碳酸酯二醇、14.21g异氟尔酮二异氰酸酯，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，搅拌转速为400r/min，缓慢升温至87℃，反应3h；
(2)降温至68℃，加入3g二羟甲基丁酸，反应3h；
(3)升温至82℃，加入2.65g甲基丙二醇，反应0.5h，期间加入15ml丙酮降低粘度；
(4)降温至70℃，加入7g DAPBI，反应0.5h；
(5)升温至75℃，加入2g的三羟甲基丙烷，反应2h；
(6)降温至30℃，加入3.11g三乙胺，搅拌1h；
(7)加入140g去离子水，将搅拌器转速调整3500r/min，充分搅拌1h；
(8)在温度为50℃、真空度为0.08MPa的条件下减压蒸馏1h，脱除丙酮，过滤并包装，即得DAPBI改性水性聚氨酯乳液。
(9)向上述制备的DAPBI改性水性聚氨酯乳液中加入0.3g水性增稠剂BENAQUA1000、0.2g水性流平剂BYK-359、0.35g水性消泡剂BYK-021、5g增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、20g质量份滑石粉、5g质量份钛白粉和0.4g气相白炭黑搅拌，加入3g水性固化剂Bayhydur3100，搅拌15分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
将对比例1至对比例5和实施例1至实施例5所得的水性聚氨酯涂料制备成膜。
膜样品的制备：将水性聚氨酯涂料在聚四氟乙烯模具内流延成膜，膜厚约35μm，自然干燥24h，置于真空烘箱内于50℃真空干燥至恒重，取出置于干燥器内备用。
表1对比例1-5以及实施例1-5胶膜性能测试结果：
由上表可以看出，水性聚氨酯涂料由DAPBI改性后，涂膜后性能得到明显的改善，具有优异的力学性能、附着力、剥离强度、耐水性等。拉伸强度最高为65.8MPa，附着力最高可达到0级，吸水率最低可达到2.9％，剥离强度为195～221N/2.5cm。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.DAPBI改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，在无水低聚物二元醇中滴加二异氰酸酯，搅拌下，滴加催化剂，在80～90℃下反应2～3h，得到第一中间体，其中，低聚物二元醇和多异氰酸酯的质量比为1800～3000：2500～4000；
步骤2，将第一中间体降温至65～70℃，加入小分子亲水扩链剂，反应2～3h，得到第二中间体；
步骤3，在第二中间体中滴加小分子醇类扩链剂，并加入有机溶剂降低粘度至溶液呈无色，升温到75～85℃，反应0.5～1h，得到第三中间体；
步骤4，以低聚物二元醇、二异氰酸酯、小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂和交联剂的总质量为总量，按DAPBI与总量的质量比为2～6:50，将DAPBI与第三中间体混合搅拌，在70～75℃下反应0.5～1h，得到第四中间体；
步骤5，在第四中间体中滴加交联剂，在70～75℃下反应2～3h，得到第五中间体；
步骤6，将第五中间体降温到20～30℃，在搅拌状态下加入中和剂成盐，反应0.5～1h，得到第六中间体；
步骤7，将第六中间体加入去离子水剪切乳化，反应0.5～1h，旋转蒸发除去有机溶剂后，得到第七中间体；
步骤8，向第七中间体中加入0.2～0.4质量份水性增稠剂、0.1～0.3质量份水性流平剂、0.25～0.45质量份水性消泡剂、3～8质量份增塑剂、15～30质量份滑石粉、4～6质量份钛白粉和0.3～0.6质量份气相白炭黑搅拌，加入2～6质量份水性固化剂，搅拌10～20分钟，得到DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的低聚物二元醇的数均分子量为1000～3000，所述的低聚物二元醇选自聚碳酸酯二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、端羟基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈中的一种或两种；所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和2-甲基戊烷二异氰酸酯的一种或多种，所述的催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的小分子亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述的小分子醇类扩链剂选自1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、三甲基戊二醇、甲基丙二醇、1，6-己二醇和新戊二醇的一种或多种；所述的有机溶剂选自丙酮、丁酮中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述的二异氰酸酯、小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂、交联剂的质量比为800～2600：360～740：120～300：410～580。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中，所述的交联剂选自三羟甲基丙烷、季戊四醇和甘油中的一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6中，所述的中和剂选自三乙胺、氨水和氢氧化钠的一种，所述的中和剂与小分子亲水扩链剂摩尔比为1:1。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤7中，所述的剪切乳化的转速为3000～4000转/分。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤8中，所述的水性增稠剂选自Borchi Gel LW44、Borchi Gel L75N、BENAQUA 4000、BENAQUA 1000中的一种，所述的水性流平剂选自BYK-361N、BYK-359、BYK-356、BYK-350中的一种，所述的水性消泡剂选自BYK-019、BYK-021、BYK-024、BYK-093和BYK-1730中的一种，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种，所述的水性固化剂选自水性多异氰酸酯固化剂Desmodur DN、Bayhydur3100、Bayhydur XP2487/1、Bayhydur XP2547和Bayhydur XP2451中的一种。
10.根据权利要求1至9所述的制备方法制得的DAPBI改性水性聚氨酯涂料。
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