聚氨酯涂料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚氨酯涂料及其制備方法，所述聚氨酯涂料由下述重量份的原料制備而成：丙烯酸羥乙酯25?35份、丙烯酸丁酯15?25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷1?5份、1,3?二(3?羥基丙基)?1,1,3,3?四甲基二硅氧烷1?5份、過氧化二苯甲酰0.3?0.8份、3?巰基?1?丙醇0.3?0.8份、四甲基氫氧化銨0.1?0.5份、醋酸乙酯25?35份、丙二醇甲醚醋酸酯30?40份、1,6?己二異氰酸酯15?35份、無機抗菌劑1?5份、分散劑1?5份。本發明提供的聚氨酯涂料及其制備方法，通過合理的配比，優選出適合聚氨酯涂料的分散劑、無機抗菌劑種類及用量，提高了防霉性、抗菌性、具有優異的物理機械性能、耐溫性、耐候性、耐化學介質性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【專利說明】
聚氨酯涂料及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及涂料技術領域，尤其涉及一種聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯涂料是目前較常見的一類涂料，可以分為雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨 酯涂料。雙組分聚氨酯涂料一般是由異氰酸酯預聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含 羥基樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。這一類涂料的品種很多，應用范圍 也很廣，根據含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨 酯、環氧聚氨酯等品種。一般都具有良好的機械性能、較高的固體含量、各方面的性能都比 較好。是目前很有發展前途的一類涂料品種。主要應用方向有木器涂料、汽車修補涂料、防 腐涂料、地坪漆、電子涂料、特種涂料、聚氨酯防水涂料等。缺點是施工工序復雜，對施工環 境要求很高，漆膜容易產生弊病。單組分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮氣固化聚氨酯涂 料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應用面不如雙組分涂料廣，主要用于地板涂料、防腐涂料、預 卷材涂料等，其總體性能不如雙組分涂料全面。
[0003] 單組分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹脂為基料，并以水為分散介質的一類涂 料。通過交聯改性的水性聚氨酯涂料具有良好的儲存穩定性、涂膜力學性能、耐水性、耐溶 劑性及耐老化性能，而且與傳統的溶劑型聚氨酯涂料的性能相近，是水性聚氨酯涂料的一 個重要發展方向。
[0004]雙組分聚氨酯涂料具有成膜溫度低、附著力強、耐磨性好、硬度大以及耐化學品、 耐候性好等優越性能，廣泛作為工業防護、木器家具和汽車涂料。水性雙組分聚氨酯涂料將 雙組分溶劑型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低V0C含量相結合，成為涂料工業的研究 熱點。水性雙組分聚氨酯涂料是由含-OH基的水性多元醇和含-NC0基的低黏度多異氰酸酯 固化劑組成，其涂膜性能主要由羥基樹脂的組成和結構決定。
[0005] 本發明提供了一種聚氨酯涂料，具有優異的抗菌效果。

【發明內容】

[0006] 針對現有技術中存在的上述不足，本發明所要解決的技術問題之一是提供一種聚 氣醋涂料。
[0007] 本發明所要解決的技術問題之二是提供一種聚氨酯涂料的制備方法。
[0008] 本發明目的是通過如下技術方案實現的：
[0009] -種聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制備而成：
[0010] 丙烯酸羥乙酯25-35份、丙烯酸丁酯15-25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷 基）硅烷1-5份、1，3_二（3-羥基丙基）-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷1-5份、過氧化二苯甲酰 0.3-0.8份、3-巰基-1-丙醇0.3-0.8份、四甲基氫氧化銨0.1-0.5份、醋酸乙酯25-35份、丙二 醇甲醚醋酸酯30-40份、1，6_己二異氰酸酯15-35份、無機抗菌劑1-5份、分散劑1-5份。
[0011]優選地，所述的無機抗菌劑為碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中一種或多種的混合物。
[0012] 更優選地，所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅混合而成，所述碳酸鋰、硫 酸鋁、氧化鋅的質量比為(1-3): (1-3): (1-3)。
[0013] 優選地，所述的分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中一種或多種的混合 物。
[0014] 更優選地，所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉組成，所述六偏磷 酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉的質量比為(1 -3): (1 _3): (1 -3)。
[0015] 本發明還提供了上述聚氨酯涂料的制備方法:按配比將丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁 酯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、1，3_二(3-羥基丙基)-1，1，3,3_四甲基二 硅氧烷、過氧化二苯甲酰、3-巰基-1-丙醇、四甲基氫氧化銨、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、 無機抗菌劑、分散劑混合均勻，研磨，過濾后再加入1，6_己二異氰酸酯混合均勻，即得。
[0016] 本發明提供的聚氨酯涂料及其制備方法，通過合理的配比，優選出適合聚氨酯涂 料的分散劑、無機抗菌劑種類及用量，提高了防霉性、抗菌性、具有優異的物理機械性能、耐 溫性、耐候性、耐化學介質性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發明的較佳實施 例而已，并非對本發明做其他形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示 的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發明方案內容，依據本發明 的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發明的保護范圍內。
[0018] 實施例中各原料介紹：
[0019] 丙烯酸羥乙酯，CAS號:818-61-1。
[0020] 丙烯酸丁酯，CAS 號：141-32-2。
[0021]甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，CAS號：17096-07-0。
[0022] 1，3-二（3-羥基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，CAS 號：18001-97-3。
[0023] 過氧化二苯甲酰，CAS號：94-36-0。
[0024] 3-巰基-1-丙醇，CAS 號：19721-22-3。
[0025] 四甲基氫氧化銨，CAS號:75-59-2。
[0026] 醋酸乙酯，CAS 號：141-78-6。
[0027] 丙二醇甲醚醋酸酯，CAS號：108-65-6。
[0028] 1，6-己二異氰酸酯，CAS 號：822-06-0。
[0029] 氧化鋅，CAS 號：1314-13-2，粒徑 30-40nm。
[0030] 六偏磷酸鈉 ，CAS 號：10124-56-8。
[0031]焦磷酸鈉，CAS號：13472-36-1。
[0032]三偏磷酸鈉 ，CAS 號：7785-84-4。
[0033] 碳酸鋰，CAS 號：554-13-2，粒徑 30-40μπι。
[0034] 硫酸鋁，CAS號：10043-01-3，粒徑30-40μπι。
[0035] 實施例1
[0036]聚氨酯涂料原料(重量份）：
[0037]聚氨酯涂料原料(重量份）：
[0038] 丙烯酸羥乙酯30份、丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅 烷2份、1，3_二(3-羥基丙基)-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷3份、過氧化二苯甲酰0.5份、3-巰 基-1-丙醇0.5份、四甲基氫氧化銨0.3份、醋酸乙酯30份、丙二醇甲醚醋酸酯35份、1，6_己二 異氰酸酯25份、無機抗菌劑3份、分散劑1.5份。
[0039] 所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅按質量比為1:1:1攪拌混合均勻得 到。
[0040] 所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質量比為1:1:1攪拌混合均 勻得到。
[0041 ]聚氨酯涂料的制備方法：
[0042] (1)將丙烯酸羥乙酯30重量份、丙烯酸丁酯20重量份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲 基硅氧烷基)硅烷2重量份、1，3-二（3-羥基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷3重量份、3-巰 基-1-丙醇0.5重量份、四甲基氫氧化銨0.3重量份攪拌混合均勻，得到混合物a;
[0043] (2)將過氧化二苯甲酰0.5重量份、醋酸乙酯10份、丙二醇甲醚醋酸酯15份攪拌混 合均勻，得到混合物b;
[0044] (3)在反應釜中加入醋酸乙酯15重量份、丙二醇甲醚醋酸酯15重量份中以轉速為 300轉/分攪拌5分鐘，得到混合溶劑，升溫至120°C，保持轉速為300轉/分，向混合溶劑中勻 速滴加混合物a，并同時攪拌勻速滴加混合物b，控制混合物a和混合物b在3.5小時滴加完 畢，在滴加過程中保持溫度為120°C，滴加完畢后繼續保持溫度為120°C反應2小時后降溫至 50°C，得到有機硅含羥基丙烯酸樹脂；
[0045] (4)向有機硅含羥基丙烯酸樹脂中加入無機抗菌劑3重量份、分散劑1.5重量份、醋 酸乙酯5重量份、丙二醇甲醚醋酸酯5重量份攪拌混合均勻后研磨至細度為20μπι，然后加入 1，6_己二異氰酸酯25重量份攪拌混合均勻。得到實施例1的聚氨酯涂料。
[0046] 實施例2
[0047] 與實施例1基本相同，區別僅在于:所述的無機抗菌劑由硫酸鋁、氧化鋅按質量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例2的聚氨酯涂料。
[0048] 實施例3
[0049] 與實施例1基本相同，區別僅在于:所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、氧化鋅按質量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例3的聚氨酯涂料。
[0050] 實施例4
[0051] 與實施例1基本相同，區別僅在于:所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁按質量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例4的聚氨酯涂料。
[0052] 實施例5
[0053]與實施例1基本相同，區別僅在于:所述的分散劑由焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質量 比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例5的聚氨酯涂料。
[0054] 實施例6
[0055] 與實施例1基本相同，區別僅在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質 量比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例6的聚氨酯涂料。
[0056] 實施例7
[0057] 與實施例1基本相同，區別僅在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉按質量 比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例7的聚氨酯涂料。
[0058] 測試例1
[0059] 對實施例1-7制備得到的聚氨酯涂料進行耐黃變性能測試，耐黃變性按I0S 11507:1997測試;具體試驗結果如表1所示。
[0060] 表1:耐黃變性能試驗結果表
[0061]
[0062]
[0063]比較實施例1與實施例2-4,實施例1(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅復配)耐黃變性能明 顯優于實施例2_4(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中任意二者復配）。
[0064]比較實施例1與實施例5-7,實施例1(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉復配)耐 黃變性能明顯優于實施例5_7(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中任意二者復配）。
[0065] 測試例2
[0066] 對實施例1-7制備得到的聚氨酯涂料，分別取實施例1-7制備得到的聚氨酯涂料 10kg與5.5kg水攪拌混合均勻即得可用于施工，抗菌性能按GB/T21866-2008抗菌涂料抗菌 性能測定方法和抗菌效果、HG/T 3980-2007抗菌涂料測定。具體結果見表2。
[0067]表2:抗菌性能測試結果表 [0068]
[0069]~比較實施例1與實施例2-4,實施例1(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅復配)抗菌性能明顯 優于實施例2-4(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中任意二者復配）。
[0070]比較實施例1與實施例5-7,實施例1(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉復配)抗 菌性能明顯優于實施例5-7(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中任意二者復配）。
【主權項】
1. 一種聚氨酯涂料，其特征在于，由下述重量份的原料制備而成：丙烯酸羥乙酯25-35 份、丙烯酸丁酯15-25份、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷1-5份、1，3_二(3-羥 基丙基)-1，1，3,3_四甲基二硅氧烷1-5份、過氧化二苯甲酰0.3-0.8份、3-巰基-1-丙醇0.3-〇. 8份、四甲基氫氧化銨0.1-0.5份、醋酸乙酯25-35份、丙二醇甲醚醋酸酯30-40份、1，6_己 二異氰酸酯15-35份、無機抗菌劑1 -5份、分散劑1 -5份。2. 如權利要求1所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸 鈉、三偏磷酸鈉中一種或多種的混合物。3. 如權利要求2所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸 鈉、三偏磷酸鈉組成，所述六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉的質量比為（1-3) :(1-3) :(1-3)〇4. 如權利要求1-3中任一項所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的無機抗菌劑為碳酸 鋰、硫酸鋁、氧化鋅中一種或多種的混合物。5. 如權利要求4所述的聚氨酯涂料，其特征在于:所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、 氧化鋅混合而成，所述碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅的質量比為(1-3) :(1-3): (1-3)。6. 如權利要求1-3中任一項所述的聚氨酯涂料，其特征在于：所述的水泥為高標號水 泥，所述的高標號水泥選自標號為62.5、52.5、52.5R、62.5R中一種或多種。7. 如權利要求1-6任一項所述的聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于:按配比將丙烯酸 羥乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、1，3_二（3-羥基丙基)_ 1，1，3,3_四甲基二硅氧烷、過氧化二苯甲酰、3-巰基-1-丙醇、四甲基氫氧化銨、醋酸乙酯、 丙二醇甲醚醋酸酯、無機抗菌劑、分散劑混合均勻，研磨，過濾后再加入1，6_己二異氰酸酯 混合均勻，即得。
【文檔編號】C09D5/08GK106085174SQ201610408822
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】張啟明
【申請人】雄子（上海）新材料科技有限公司