CN117089279B - 一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法 - Google Patents
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，本发明具体公开了一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，包括以下制备原料：聚醚多元醇、脂肪族二异氰酸酯、巯丙基改性石墨烯溶胶、环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油、中和剂、引发剂、催化剂、有机溶剂、去离子水。本发明的体系中引入了环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油，其中异氰酸酯与环氧丙烯酸酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油中的羟基反应，环氧树脂、丙烯酸酯以及乙烯基硅油的引入，显著提高了面漆的力学性能、附着力以及耐候性，且提高了体系的相容性，不会发生微观分相的问题，具有优异的附着力和耐候性。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法。
背景技术
在沿海、海岛、化工园区与高海拔地区，一般需要适应其复杂多样的温度、湿度、辐射等气候条件，需要使用的涂装产品具有优异的耐候性能。
水性聚氨酯氟碳涂料采用羟基固化双组分聚氨酯涂料的原理，将含羟基的氟树脂，与作为固化剂组分的多异氰酸酯配成含氟聚氨酯涂料，可常温交联，作为功能基团的含氟共聚物，通过与多异氰酸酯常温交联固化，不仅具有氟树脂优异的化学性能，而且具有通用涂料的性能而被广泛应用。
CN112111213A公开了一种氟硅防水剂及其制备方法，其通过采用氟化聚氨酯弹性体 作为自愈剂，添加含氟甲基丙烯酸酯和低含氢硅油，提高防水剂的强度和自 愈能力，在各种破坏条件如用刀刮擦、用火烧烤等涂层依然保持超疏水特性， 而且形成的涂层表面相对比较光滑；但其粘结强度较低。
因此，如何提供氟碳聚氨酯涂装产品的附着力和耐候性成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，具有优异的附着力和耐候性。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份聚醚多元醇、40~60份脂肪族二异氰酸酯、10~20份巯丙基改性石墨烯溶胶、10~20份环氧丙烯酸酯树脂、10~20份羟基封端甲基乙烯基硅油、2~10份中和剂、0.5~2份引发剂、0.2~2份催化剂、10~30份有机溶剂、10~20份去离子水。
作为本发明的优选实施方案，包括以下重量份的制备原料：100份聚醚多元醇、42~60份脂肪族二异氰酸酯、12~20份巯丙基改性石墨烯溶胶、10~18份环氧丙烯酸酯树脂、10~15份羟基封端甲基乙烯基硅油、0.5~1.5份引发剂、4~8份中和剂、0.2~1份催化剂、10~25份有机溶剂、12~20份去离子水。
作为本发明的优选实施方案，所述聚醚多元醇为PTMG650、PTMG1000、PTMG1400、PTMG1800、PTMG2000中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述脂肪族二异氰酸酯为4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述环氧丙烯酸酯树脂的结构式如式Ⅰ所示：
。
作为本发明的优选实施方案，所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将4~10重量份含巯丙基偶联剂、0.5~2重量份柠檬酸、1~4重量份十二烷基苯磺酸钠加入到60~100重量份水中，混合均匀，得到含巯丙基改性液；
（2）将10~20重量份石墨烯分散于60~100重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入0.5~2份重量份氯化铵、0.1~1重量份含氟偶联剂，搅拌均匀，得到石墨烯混合液；
（3）将0.5~2重量份含巯丙基改性液滴入2~10重量份石墨烯混合液中，在60~75℃下搅拌均匀，超声处理，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
作为本发明的优选实施方案，所述含巯丙基偶联剂的结构式如式Ⅱ所示：
。
作为本发明的优选实施方案，所述含氟偶联剂的结构式如式Ⅲ所示：
。
作为本发明的优选实施方案，所述中和剂为三乙胺；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述有机溶剂为异丙醇、丙酮中的至少一种；
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
本发明还提供了一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将脱水后的聚醚多元醇与脂肪族二异氰酸酯在催化剂存在下，在70~110℃下反应1~10h，得到预聚物；
（2）将环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到有机溶剂中，分散均匀，再加入预聚物、引发剂，在60~90℃下反应1~10h，得到前驱液；
（3）将巯丙基改性石墨烯溶胶加入到前驱液中，在40~80℃下反应1~10h，再加入中和剂、去离子水，混合均匀，减压蒸馏去除有机溶剂，得到耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆。
本发明的有益效果：（1）本发明的体系中引入了环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油，其中异氰酸酯与环氧丙烯酸酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油中的羟基反应，环氧树脂、丙烯酸酯以及乙烯基硅油的引入，显著提高了面漆的力学性能、附着力以及耐候性，且提高了体系的相容性，不会发生微观分相的问题，其中环氧树脂的高活性的环氧基，提高了体系的附着力、力学性能，其中乙烯基硅油的引入提高了体系的韧性、耐热性和耐候性能，其中丙烯酸酯的引入提高了体系的耐候性与力学性能；（2）异氰酸酯与环氧丙烯酸酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油中的羟基反应后，羟基封端甲基乙烯基硅油中的乙烯基硅油（碳碳双键）与巯丙基改性石墨烯溶胶中的巯丙基发生点击反应，生成了硅氧烷结构，巯丙基改性石墨烯溶胶与聚氨酯丙烯酸结构相互穿插，分散均匀，形成了三维互穿的网络结构，进一步的提高了体系的耐候性与力学性能以及附着力；（3）本发明制备得到的巯丙基改性石墨烯溶胶中富含多种官能团，富含巯丙基、C-F键，加入到体系中，进一步显著的提高了面漆的耐候性与力学性能以及附着力。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
在本发明中，具体的分散、搅拌处理方式没有特别限制。
本发明所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明实施例提供了一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份聚醚多元醇、40~60份脂肪族二异氰酸酯、10~20份巯丙基改性石墨烯溶胶、10~20份环氧丙烯酸酯树脂、10~20份羟基封端甲基乙烯基硅油、0.5~2份引发剂、2~10份中和剂、0.2~2份催化剂、10~30份有机溶剂、10~20份去离子水。
本发明创造性的引入了环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油，其中异氰酸酯与环氧丙烯酸酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油中的羟基反应，环氧树脂、丙烯酸酯以及乙烯基硅油的引入，显著提高了面漆的力学性能、附着力以及耐候性，且提高了体系的相容性，不会发生微观分相的问题，其中环氧树脂的高活性的环氧基，提高了体系的附着力、力学性能，其中乙烯基硅油的引入提高了体系的韧性、耐热性和耐候性能，其中丙烯酸酯的引入提高了体系的耐候性与力学性能。
异氰酸酯与环氧丙烯酸酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油中的羟基反应后，羟基封端甲基乙烯基硅油中的乙烯基硅油（碳碳双键）与巯丙基改性石墨烯溶胶中的巯丙基发生点击反应，生成了硅氧烷结构，巯丙基改性石墨烯溶胶与聚氨酯丙烯酸结构相互穿插，分散均匀，形成了三维互穿的网络结构，进一步的提高了体系的耐候性与力学性能以及附着力。
其中，本发明的羟基封端甲基乙烯基硅油购买于江苏全立化学有限公司，型号：QL-203V。
在其中一些实施方式中，包括以下重量份的制备原料：100份聚醚多元醇、42~60份脂肪族二异氰酸酯、12~20份巯丙基改性石墨烯溶胶、10~18份环氧丙烯酸酯树脂、10~15份羟基封端甲基乙烯基硅油、0.5~1.5份引发剂、4~8份中和剂、0.2~1份催化剂、10~25份有机溶剂、12~20份去离子水。
在其中一些实施方式中，所述聚醚多元醇为PTMG650、PTMG1000、PTMG1400、PTMG1800、PTMG2000中的至少一种。
其中，PTMG为聚四氢呋喃二醇（也称聚四氢呋喃醚二醇），PTMG650表示分子量为650的聚四氢呋喃二醇，PTMG1000表示分子量为1000的聚四氢呋喃二醇，PTMG1400表示分子量为1400的聚四氢呋喃二醇，PTMG1800表示分子量为1800的聚四氢呋喃二醇，PTMG2000表示分子量为2000的聚四氢呋喃二醇。
在其中一些实施方式中，所述脂肪族二异氰酸酯为4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
在其中一些实施方式中，所述环氧丙烯酸酯树脂（CAS：71281-65-7）的结构式如式Ⅰ所示：
。
在其中一些实施方式中，所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将4~10重量份含巯丙基偶联剂、0.5~2重量份柠檬酸、1~4重量份十二烷基苯磺酸钠加入到60~100重量份水中，混合均匀，得到含巯丙基改性液；
（2）将10~20重量份石墨烯分散于60~100重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入0.5~2份重量份氯化铵、0.1~1重量份含氟偶联剂，搅拌均匀，得到石墨烯混合液；
（3）将0.5~2重量份含巯丙基改性液滴入2~10重量份石墨烯混合液中，在60~75℃下搅拌均匀，超声处理，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
本发明制备得到的巯丙基改性石墨烯溶胶中富含多种官能团，富含巯丙基、C-F键，加入到体系中，进一步显著的提高了面漆的耐候性与力学性能以及附着力。
在其中一些实施方式中，所述含巯丙基偶联剂（CAS：14814-09-6）的结构式如式Ⅱ所示：
。
在其中一些实施方式中，所述含氟偶联剂（CAS：2374-14-3）的结构式如式Ⅲ所示：
。
在其中一些实施方式中，所述中和剂为三乙胺；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述有机溶剂为异丙醇、丙酮中的至少一种；
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
本发明一实施方式提供了一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将脱水后的聚醚多元醇与脂肪族二异氰酸酯在催化剂存在下，在70~110℃下反应1~10h，得到预聚物；
（2）将环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到有机溶剂中，分散均匀，再加入预聚物、引发剂，在60~90℃下反应1~10h，得到前驱液；
（3）将巯丙基改性石墨烯溶胶加入到前驱液中，在40~80℃下反应1~10h，再加入中和剂、去离子水，混合均匀，减压蒸馏去除有机溶剂，得到耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆。
下面以具体实施例进一步阐述本发明：
实施例1
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG2000、50份4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、18份巯丙基改性石墨烯溶胶、12份环氧丙烯酸酯树脂、15份羟基封端甲基乙烯基硅油、5份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、18份去离子水。
所述环氧丙烯酸酯树脂的结构式如式Ⅰ所示：
。
所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将7.5重量份含巯丙基偶联剂、1重量份柠檬酸、1.5重量份十二烷基苯磺酸钠加入到90重量份水中，以800rpm转速混合30min，得到含巯丙基改性液；
（2）将15重量份石墨烯分散于83.2重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入1份重量份氯化铵、0.8重量份含氟偶联剂，以800rpm转速混合30min，得到石墨烯混合液；
（3）将1重量份含巯丙基改性液滴入5重量份石墨烯混合液中，在70℃下以800rpm转速混合1h，以600W超声处理30min，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
所述含巯丙基偶联剂的结构式如式Ⅱ所示：
。
所述含氟偶联剂的结构式如式Ⅲ所示：
。
所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将PTMG2000置于反应釜中，在110℃下，真空度为 -0.095mpa，脱水3小时，将4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，在90℃下反应4h，得到预聚物；
（2）将环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到丙酮中，分散均匀，再加入预聚物、偶氮二异丁腈，在80℃下反应6h，得到前驱液；
（3）将巯丙基改性石墨烯溶胶加入到前驱液中，在70℃下反应4h，再加入三乙胺、去离子水，混合均匀，80℃下减压蒸馏去除丙酮，得到耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆。
实施例2
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG1800、40份异佛尔酮二异氰酸酯、15份巯丙基改性石墨烯溶胶、10份环氧丙烯酸酯树脂、12份羟基封端甲基乙烯基硅油、4份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、15份去离子水。
所述环氧丙烯酸酯树脂的结构式如式Ⅰ所示：
。
所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将10重量份含巯丙基偶联剂、1.5重量份柠檬酸、1重量份十二烷基苯磺酸钠加入到87.5重量份水中，以800rpm转速混合30min，得到含巯丙基改性液；
（2）将12重量份石墨烯分散于86.2重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入1份重量份氯化铵、0.8重量份含氟偶联剂，以800rpm转速混合30min，得到石墨烯混合液；
（3）将1重量份含巯丙基改性液滴入6重量份石墨烯混合液中，在70℃下以800rpm转速混合1h，以600W超声处理30min，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
所述含巯丙基偶联剂的结构式如式Ⅱ所示：
。
所述含氟偶联剂的结构式如式Ⅲ所示：
。
所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将PTMG1800置于反应釜中，在110℃下，真空度为 -0.095mpa，脱水3小时，将异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，在90℃下反应4h，得到预聚物；
（2）将环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到丙酮中，分散均匀，再加入预聚物、偶氮二异丁腈，在80℃下反应6h，得到前驱液；
（3）将巯丙基改性石墨烯溶胶加入到前驱液中，在70℃下反应4h，再加入三乙胺、去离子水，混合均匀，80℃下减压蒸馏去除丙酮，得到耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆。
实施例3
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG1400、55份环己烷二亚甲基二异氰酸酯、12份巯丙基改性石墨烯溶胶、15份环氧丙烯酸酯树脂、10份羟基封端甲基乙烯基硅油、4份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、15份去离子水。
所述环氧丙烯酸酯树脂的结构式如式Ⅰ所示：
。
所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将8重量份含巯丙基偶联剂、1重量份柠檬酸、1重量份十二烷基苯磺酸钠加入到90重量份水中，以800rpm转速混合30min，得到含巯丙基改性液；
（2）将10重量份石墨烯分散于88.5重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入1份重量份氯化铵、0.5重量份含氟偶联剂，以800rpm转速混合30min，得到石墨烯混合液；
（3）将1重量份含巯丙基改性液滴入4重量份石墨烯混合液中，在70℃下以800rpm转速混合1h，以600W超声处理30min，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
所述含巯丙基偶联剂的结构式如式Ⅱ所示：
。
所述含氟偶联剂的结构式如式Ⅲ所示：
。
所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将PTMG1400置于反应釜中，在110℃下，真空度为 -0.095mpa，脱水3小时，将环己烷二亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，在90℃下反应4h，得到预聚物；
（2）将环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到丙酮中，分散均匀，再加入预聚物、偶氮二异丁腈，在80℃下反应6h，得到前驱液；
（3）将巯丙基改性石墨烯溶胶加入到前驱液中，在70℃下反应4h，再加入三乙胺、去离子水，混合均匀，80℃下减压蒸馏去除丙酮，得到耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆。
对比例1
对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1不含有环氧丙烯酸酯树脂，其他都相同。
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG2000、50份4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、18份巯丙基改性石墨烯溶胶、15份羟基封端甲基乙烯基硅油、5份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、18份去离子水。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2不含有羟基封端甲基乙烯基硅油，其他都相同。
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG2000、50份4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、18份巯丙基改性石墨烯溶胶、12份环氧丙烯酸酯树脂、5份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、18份去离子水。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3采用常规的乙烯基硅油替换羟基封端甲基乙烯基硅油，其他都相同。
本对比例的乙烯基硅油购买于润禾材料，牌号为RH-Vi301。
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG2000、50份4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、18份巯丙基改性石墨烯溶胶、12份环氧丙烯酸酯树脂、15份乙烯基硅油、5份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、18份去离子水。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4不含有巯丙基改性石墨烯溶胶，其他都相同。
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG2000、50份4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、12份环氧丙烯酸酯树脂、15份羟基封端甲基乙烯基硅油、5份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、18份去离子水。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，对比例5采用石墨烯替换巯丙基改性石墨烯溶胶，其他都相同。
一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，包括以下重量份的制备原料：100份PTMG2000、50份4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、18份石墨烯、12份环氧丙烯酸酯树脂、15份羟基封端甲基乙烯基硅油、5份三乙胺、1份偶氮二异丁腈、1份二月桂酸二丁基锡、20份丙酮、18份去离子水。
对比例6
对比例6与实施例1不同之处在于，对比例6的巯丙基改性石墨烯溶胶制备方法中，采用常规的硅烷偶联剂KH550替换含巯丙基偶联剂，其他都相同。
所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将7.5重量份硅烷偶联剂KH550、1重量份柠檬酸、1.5重量份十二烷基苯磺酸钠加入到90重量份水中，以800rpm转速混合30min，得到改性液；
（2）将15重量份石墨烯分散于83.2重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入1份重量份氯化铵、0.8重量份含氟偶联剂，以800rpm转速混合30min，得到石墨烯混合液；
（3）将1重量份改性液滴入5重量份石墨烯混合液中，在70℃下以800rpm转速混合1h，以600W超声处理30min，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
所述含氟偶联剂的结构式如式Ⅲ所示：
。
测试例
采用GB/T5210测试附着力。
采用GB/T1771耐中性盐雾（铝板）测试耐候性。
表1
从表1中可看出，本发明所述的面漆具有优异的附着力和耐候性能。
对比实施例1~3可看出，在本发明中实施例1为最佳实施方式，性能最优，有着最佳的附着力和耐候性能。
对比实施例1与对比例1可看出，本发明所述的环氧丙烯酸酯的加入，显著提高了附着力和耐候性能，这提示，环氧基团和丙烯酸酯的接入，能够影响体系的附着力和耐候性能。
对比实施例1与对比例2、3可看出，本发明通过加入羟基封端甲基乙烯基硅油，显著提高了附着力和耐候性能，对比例1和对比例3的对比进一步说明，采用羟基封端的乙烯基硅油相比于常规的乙烯基硅油能够更加显著的提高附着力和耐候性能。
对比实施例1与对比例4~6可看出，本发明所述的巯丙基改性石墨烯溶胶的加入能够显著提高附着力和耐候性能，若在制备过程中，采用其他的偶联剂替换含巯丙基的偶联剂，则无法发生点击反应，将导致性能下降。
对比实施例1与对比例1~6可知，本发明的面漆具有优异的附着力和耐候性能，是在各个成分的相互作用和互相影响下达到的，缺少任一一组分，将导致性能显著下降。
最后应当说明的是，以上实施例以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：100份聚醚多元醇、40~60份脂肪族二异氰酸酯、10~20份巯丙基改性石墨烯溶胶、10~20份环氧丙烯酸酯树脂、10~20份羟基封端甲基乙烯基硅油、2~10份中和剂、0.5~2份引发剂、0.2~2份催化剂、10~30份有机溶剂、10~20份去离子水；其中，所述巯丙基改性石墨烯溶胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将4~10重量份含巯丙基偶联剂、0.5~2重量份柠檬酸、1~4重量份十二烷基苯磺酸钠加入到60~100重量份水中，混合均匀，得到含巯丙基改性液；
（2）将10~20重量份石墨烯分散于60~100重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入0.5~2份重量份氯化铵、0.1~1重量份含氟偶联剂，搅拌均匀，得到石墨烯混合液；
（3）将0.5~2重量份含巯丙基改性液滴入2~10重量份石墨烯混合液中，在60~75℃下搅拌均匀，超声处理，得到巯丙基改性石墨烯溶胶。
2.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：100份聚醚多元醇、42~60份脂肪族二异氰酸酯、12~20份巯丙基改性石墨烯溶胶、10~18份环氧丙烯酸酯树脂、10~15份羟基封端甲基乙烯基硅油、4~8份中和剂、0.5~1.5份引发剂、0.2~1份催化剂、10~25份有机溶剂、12~20份去离子水。
3.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述聚醚多元醇为PTMG650、PTMG1000、PTMG1400、PTMG1800、PTMG2000中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯为4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯树脂的结构式如式Ⅰ所示：
。
6.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述含巯丙基偶联剂的结构式如式Ⅱ所示：
。
7.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述含氟偶联剂的结构式如式Ⅲ所示：
。
8.根据权利要求1所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述中和剂为三乙胺；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述有机溶剂为异丙醇、丙酮中的至少一种；
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
9.权利要求1~8任一所述的耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将脱水后的聚醚多元醇与脂肪族二异氰酸酯在催化剂存在下，在70~110℃下反应1~10h，得到预聚物；
（2）将环氧丙烯酸酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油加入到有机溶剂中，分散均匀，再加入预聚物、引发剂，在60~90℃下反应1~10h，得到前驱液；
（3）将巯丙基改性石墨烯溶胶加入到前驱液中，在40~80℃下反应1~10h，再加入中和剂、去离子水，混合均匀，减压蒸馏去除有机溶剂，得到耐侯耐用型硅氟丙烯酸聚氨酯面漆。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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