申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2018-04-18

公开（公告）日：2020-06-26

公开（公告）号：CN108485506B

主分类号：C09D175/08(20060101)

分类号：C09D175/08(20060101);C09D175/04(20060101);C09D175/06(20060101);C09D5/08(20060101);C09D7/61(20180101);C08G18/66(20060101);C08G18/48(20060101);C08G18/44(20060101);C08G18/42(20060101);C08G18/10(20060101);C08G18/34(20060101);C08G18/32(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.06.26#授权;2018.09.28#实质审查的生效;2018.09.04#公开

摘要：本发明公开了一种纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。所述方法以低聚物二元醇、二异氰酸酯、纳米CaCO3、水性扩链剂、小分子亲水扩链剂、小分子醇类扩链剂、交联剂、碱性成盐剂和纳米SiO2等为原料，通过加成聚合制得纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液，再在乳液中加入水性流平剂、水性消泡剂和水性润湿剂、水性固化剂等助剂制备得纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。本发明以水作为分散介质，不使用有机溶剂，环保无毒、低VOC。制得的改性水性聚氨酯涂料具有附着力高、防水性能突出、耐酸腐蚀性强、耐磨性好、机械性能优异等特性，附着力可以达到0级、耐磨率低至0.018，拉伸强度高达63.2MPa，适用于民用防水及隧道、高铁和地铁等防水工程。

主权项：1.纳米CaCO3纳米SiO2双重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，在氮气保护下，将150～200重量份的低聚物二元醇、200～300重量份的二异氰酸酯加入反应釜中，升温至80～85℃，混合均匀后，加入2～4重量份的催化剂，反应温度控制在80～85℃，反应1～2h后，得到聚氨酯预聚体，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、交联剂和碱性成盐剂的总质量为总量，按钛酸酯偶联剂表面处理的纳米CaCO3与总量的质量比为5～15:50，加入纳米CaCO3，搅拌2～3h，降温至75～85℃，加入20～40重量份的小分子醇类扩链剂，反应1～2h，降温至55～65℃，再加入30～60重量份的小分子亲水扩链剂，反应2～3h，加入有机溶剂降低粘度至溶液呈无色，再加入10～30重量份的交联剂，反应2～3h，降温至15～25℃，加入5～15重量份的碱性成盐剂进行中和反应，中和0.5～1h，按KH-570表面处理的纳米SiO2与总量的质量比为5～15:50，加入纳米SiO2，搅拌2～3h，加入1200～1500重量份的水剪切乳化，反应0.5～1h，旋转蒸发除去有机溶剂后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；步骤2，向纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入0.75～1.25重量份水性流平剂、1～2重量份水性消泡剂、4～7重量份润湿剂、加入20～60重量份水性固化剂，搅拌10～20分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。

全文数据：纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种纳米CaCO3纳米SiO2双重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[0002]聚氨酯涂料是由低聚物二元醇、二异氰酸酯等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以催化剂、流平剂、消泡剂、溶剂等，经混合等工序加工制成的单组分聚氨酯防水涂料。涂膜外观优美，具有良好的装饰性，且因其良好的柔韧性、耐冲击性、耐腐蚀性、耐化学品性及优异的耐低温性等特点，已广泛地应用于建筑、桥梁及混凝土工程等领域。聚氨酯涂料是一类应用广泛的合成材料，现有的聚氨酯涂料主要为溶剂型，所用的溶剂如甲苯、苯、丁酮等大多易燃、易爆、易挥发、气味大，使用时会造成一定的空气污染，对人体造成潜在的伤害。[0003]水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的聚氨酯体系，具有毒性小、不易燃烧、不污染环境、节能、安全等优点，近年来被广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。但是目前单一的水性聚氨酯存在耐水性、耐腐蚀性、耐磨性不好以及机械性能差等缺点。纳米CaCO3可以提高涂层的表面强度以及抗老化能力，但耐水性不足、耐腐蚀性较差J.Z.Liang.Evaluationofdispersionofnan〇-CaC〇3particlesinpolypropyIenematrixbasedonfractalmethod[J].Composites:PartA,2007，38:1502-1506·。纳米Si〇2具有高韧性、耐磨性等特点，但附着力车交差（MacanJ1PaljarK1BurmasB,etal.Epoxy-matrixcompositesfilledwithsurface-modifiedSi〇2nanoparticles[J]·JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2015:l-10〇发明内容[0004]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，本发明提供一种纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料及其制备方法。[0005]本发明的技术方案如下：[0006]纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：[0007]步骤1，在氮气保护下，将150〜200重量份的低聚物二元醇、200〜300重量份的二异氰酸酯加入反应釜中，升温至80〜85°C，混合均匀后，加入2〜4重量份的催化剂，反应温度控制在80〜85°C，反应1〜2h后，得到聚氨酯预聚体，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、交联剂和碱性成盐剂的总质量为总量，按钛酸酯偶联剂表面处理的纳米CaCO3与总量的质量比为5〜15:50，加入纳米CaCO3，搅拌2〜3h，降温至75〜85°C，加入20〜40重量份的小分子醇类扩链剂，反应1〜2h，降温至55〜65°C，再加入30〜60重量份的小分子亲水扩链剂，反应2〜3h，加入有机溶剂降低粘度至溶液呈无色，再加入10〜30重量份的交联剂，反应2〜3h，降温至15〜25°C，加入5〜15重量份的碱性成盐剂进行中和反应，中和0.5〜lh，按γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH-570表面处理的纳米SiO2与总量的质量比为5〜15:50,加入纳米SiO2,搅拌2〜3h，加入1200〜1500重量份的水剪切乳化，反应0.5〜Ih，旋转蒸发除去有机溶剂后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0008]步骤2，向纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入0.75〜1.25重量份水性流平剂、1〜2重量份水性消泡剂、4〜7重量份润湿剂、加入20〜60重量份水性固化剂，搅拌10〜20分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0009]步骤1中，所述的低聚物二元醇的分子量在1000〜2000之间；所述的低聚物二元醇选自聚丙二醇PPG-210、PPG-220、聚四氢呋喃醚二醇PTMG-1000、PTMG-2000、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇中的一种。[0010]步骤1中，所述的二异氰酸酯选自甲基环己基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。[0011]步骤1中，所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或三乙烯二胺中的一种。[0012]步骤1中，所述的小分子亲水性扩链剂为选自二羧基半酯、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种；；所述的小分子醇类扩链剂选自1，4_丁二醇、一缩二乙二醇、丁基乙基丙二醇或三甲基戊二醇中的一种;所述的有机溶剂选自丙酮、丁酮、氮甲基吡咯烷酮中的一种或多种;所述的交联剂选自三官能度的三羟甲基丙烷、甘油中的一种或两种;所述碱性成盐剂选自三乙胺、三正丁胺或氨水中的一种。[0013]步骤1中，所述的剪切乳化的转速为3000〜5000转分。[0014]步骤2中，所述的水性固化剂选自水性多异氰酸酯固化剂DesmodurDN、Bayhydur3100、BayhydurXP2487l、BayhydurXP2547或BayhydurXP2451。[0015]本发明还提供上述制备方法制得的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点：[0017]1、本发明提供的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料，毒性小、无气味、不易燃烧，而且降低了原料的成本。[0018]2、本发明通过纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料，成膜后具有优良的防水性、耐酸腐蚀性、耐磨性、机械性能以及附着力等，综合性能得到明显提高。附着力可以达到0级、耐磨率低至0.018，拉伸强度高达63.2MPa。具体实施方式[0019]下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述。[0020]对比例1:未改性的水性聚氨酯涂料[0021]1水性聚氨酯乳液的合成：[0022]在氮气保护下，将173.88的聚四氢呋喃醚二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.Sg的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入13758的去离子水剪切乳化，反应〇.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到水性聚氨酯乳液；[0023]⑵水性聚氨酯涂料的制备：[0024]向步骤⑴得到的水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到水性聚氨酯涂料。[0025]对比例2:纳米CaCO3改性水性聚氨酯涂料[0026]⑴纳米CaCO3改性水性聚氨酯乳液的合成：[0027]在氮气保护下，将173.88的聚四氢呋喃醚二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入IOOg纳米CaCO3,搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.8g的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3改性水性聚氨酯乳液；[0028]2纳米CaCO3改性水性聚氨酯涂料的制备：[0029]向步骤⑴得到的纳米CaCO3改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3改性水性聚氨酯涂料。[0030]对比例3:纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料[0031]⑴纳米SiO2改性水性聚氨酯乳液的合成：[0032]在氮气保护下，将173.88的聚四氢呋喃醚二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.Sg的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入10^纳米3丨02，搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米SiO2改性水性聚氨酯乳液；[0033]2纳米SiO2改性水性聚氨酯涂料的制备：[0034]向步骤⑴得到的纳米SiO2改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米SiO2改性水性聚氨酯涂料。[0035]对比例4:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为3:50，纳米SiO2与总量的质量比为3:50[0036]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：[0037]在氮气保护下，将173.88的聚四氢呋喃醚二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入30g纳米Ca⑶3,搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.8g的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入30g纳米SiO2,搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0038]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0039]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0040]对比例5:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为17:50,纳米SiO2与总量的质量比为17:50[0041]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：[0042]在氮气保护下，将173.88的聚四氢呋喃醚二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入17〇g纳米CaC〇3,搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.8g的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入170g纳米SiO2,搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0043]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0044]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0045]实施例1:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为5:50，纳米SiO2与总量的质量比为5:50[0046]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：[0047]在氮气保护下，将173.88的聚四氢呋喃醚二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入50g纳米Ca⑶3,搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.8g的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入50g纳米SiO2,搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0048]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0049]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0050]实施例2:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为7:50,纳米SiO2与总量的质量比为17:50[0051]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：在氮气保护下，将173.Sg的聚丙二醇2000、229.5g的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入70g纳米CaCO3,搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.Sg的甘油，反应2h。降温至25。：，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入7^纳米3丨02，搅拌211。加入13758的去离子水剪切乳化，反应〇.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0052]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0053]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0054]实施例3:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为9:50，纳米SiO2与总量的质量比为9:50[0055]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：在氮气保护下，将173.88的聚碳酸酯二醇2000、229.58的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°：，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入90g纳米Ca⑶3，搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应Ih。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.Sg的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入9^纳米3丨02，搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0056]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0057]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0058]实施例4:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为13:50,纳米SiO2与总量的质量比为13:50[0059]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：[0060]在氮气保护下，将173.Sg的聚己内酯二醇2000、229.5g的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入130g纳米Ca⑶3，搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.8g的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.18的三正丁胺进行中和反应，中和0.511。加入130g纳米SiO2,搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0061]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0062]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0063]实施例5:纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料纳米CaCO3与总量的质量比为15:50,纳米SiO2与总量的质量比为15:50[0064]1纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液的合成：[0065]在氮气保护下，将173.Sg的聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、229.5g的甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，升温至85°C，混合均匀后，加入4g的二月桂酸二丁基锡，反应2h后，得到聚氨酯预聚体。加入150g纳米CaC〇3,搅拌2h。降温至75°C，加入33.6g的丁基乙基丙二醇，反应lh。降温至60°C，再加入31.2g的二羧基半酯，反应2h，加入丙酮降低粘度至溶液呈无色。再加入17.8g的甘油，反应2h。降温至25°C，加入14.Ig的三正丁胺进行中和反应，中和0.5h。加入150g纳米SiO2，搅拌2h。加入1375g的去离子水剪切乳化，反应0.5h。旋转蒸发除去丙酮后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；[0066]2纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料的制备：[0067]向步骤1得到的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入1.25g水性流平剂、1.5g重量份水性消泡剂、5.2g重量份润湿剂、加入31.6g水性固化剂，搅拌15分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。[0068]胶膜的制备：将上述涂料在聚四氟乙烯板上流延成膜，膜厚约25μπι，空气中放置48h，置于真空烘箱内于60°C真空干燥24h，取出置于干燥器内备用。然后将干燥的胶膜进行测试，结果如表1所示。[0069]表1对比例1-5与实施例1-5涂料胶膜性能[0071]经检验，纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料具有优异的附着力、耐水性、耐酸腐蚀性、耐磨性以及力学性能，其中，附着力可以达到〇级、耐磨率低至〇.018，拉伸强度高达63.2MPa，说明纳米CaCO3和纳米SiO2可以稳定均匀的分散在水性聚氨酯中，双重改性后的水性聚氨酯胶黏剂具备了二者自身优异的特性。[0072]本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数如温度、时间等的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

权利要求：1.纳米CaCO3纳米SiO2双重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，在氮气保护下，将150〜200重量份的低聚物二元醇、200〜300重量份的二异氰酸酯加入反应釜中，升温至80〜85°C，混合均匀后，加入2〜4重量份的催化剂，反应温度控制在80〜85°C，反应1〜2h后，得到聚氨酯预聚体，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、交联剂和碱性成盐剂的总质量为总量，按钛酸酯偶联剂表面处理的纳米Ca⑶3与总量的质量比为5〜15:50,加入纳米Ca⑶3,搅拌2〜3h，降温至75〜85。：，加入20〜40重量份的小分子醇类扩链剂，反应1〜2h，降温至55〜65°C，再加入30〜60重量份的小分子亲水扩链剂，反应2〜3h，加入有机溶剂降低粘度至溶液呈无色，再加入10〜30重量份的交联剂，反应2〜3h，降温至15〜25°C，加入5〜15重量份的碱性成盐剂进行中和反应，中和0.5〜lh，按KH-570表面处理的纳米SiO2与总量的质量比为5〜15:50,加入纳米SiO2，搅拌2〜3h，加入1200〜1500重量份的水剪切乳化，反应0.5〜Ih，旋转蒸发除去有机溶剂后，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液；步骤2，向纳米Ca⑶3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯乳液中加入0.75〜1.25重量份水性流平剂、1〜2重量份水性消泡剂、4〜7重量份润湿剂、加入20〜60重量份水性固化剂，搅拌10〜20分钟，得到纳米CaCO3纳米SiO2双重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分子量在1000〜2000之间;所述的低聚物二元醇选自聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的二异氰酸酯选自甲基环己基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或三乙烯二胺中的一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的小分子亲水性扩链剂选自二羧基半酯、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种;所述的小分子醇类扩链剂选自1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、丁基乙基丙二醇或三甲基戊二醇中的一种;所述的有机溶剂选自丙酮、丁酮、氮甲基吡咯烷酮中的一种或多种；所述的交联剂选自三官能度的三羟甲基丙烷、甘油中的一种或两种;所述碱性成盐剂选自三乙胺、三正丁胺或氨水中的一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的剪切乳化的转速为3000〜5000转分。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的水性固化剂选自水性多异氨酸酯固化剂DesmodurDN、Bayhydur3100、BayhydurXP2487l、BayhydurXP2547或BayhydurXP2451〇8.根据权利要求1至7任一所述的制备方法制得的纳米CaCO3纳米SiO2双重改性水性聚氨酯涂料。

百度查询： 南京理工大学 纳米CaCO₃/纳米SiO₂双重改性水性聚氨酯涂料及其制备方法

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