[发明专利]一种水性聚氨酯涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，其成分按重量份计：六亚甲基二异氰酸酯三聚体9.2~9.5份、二羟甲基丙酸4.5~4.8份、聚乙二醇1000 17.1~18.0份、二甲基甲酰胺6.7~7.0份、异佛尔酮二异氰酸酯3.4~4.0份、三乙胺3.4~3.7份、三羟甲基丙烷0.9~2.7份、水52.4~53.3份、二丁基二月桂酸锡0.3~0.5份和异氰酸酯固化剂36.2~42.3份；其制备方法包括以下步骤：

在装有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入聚乙二醇1000、二羟甲基丙酸、二丁基二月桂酸锡0.2~0.3份和溶剂二甲基甲酰胺，30min内将称量好的六亚甲基二异氰酸酯三聚体滴加到上述混合物中，并在50~55 ℃下反应2 h后升温至60~65℃，继续反应1 h后，每隔0.5 h取样测定体系的-NCO基团的质量百分比，直至-NCO基团的质量百分比小于千分之一后进行下一步反应；

将反应温度升至68~73℃，30 min内将称量好的异佛尔酮二异氰酸酯滴加到上述混合物中，补加二丁基二月桂酸锡0.1~0.2份，加入适量丙酮调节粘度，在70 ℃下反应2.5 h后，每隔0.5 h取样测定体系的-NCO基团的质量百分比，直至-NCO基团的质量百分比小于千分之一，停止加热；然后将反应温度降至30~40℃，加入三乙胺并加水乳化，乳化过程中加入氢氧化钠溶液调整体系pH值，并在450~600r/min的速度下搅拌30min，完成搅拌后，真空脱去丙酮，得到40%固体含量的水性聚氨酯多元醇；

向步骤b制得的水性聚氨酯多元醇中加入三羟甲基丙烷水溶液，将混合物置于三口烧瓶内并在常温下搅拌30min，制得组分A；

向步骤c制得的组分A中加入异氰酸酯固化剂，搅拌混合，静置10~15min后即制得水性聚氨酯涂料。

2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯固化剂中-NCO基团质量百分比为20.6%。

3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：所述异佛尔酮二异氰酸酯中的-NCO与步骤a合成的化合物中-OH的摩尔比为0.62~ 0.68。

4.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：步骤b中加入适量丙酮将体系粘度调整至280~400mPa·s。

5.根据权利要求1所述的一种双组份水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：步骤b水性聚氨酯加水乳化时，加入浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液，将体系pH值调整至8~9。

6.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：步骤c中三羟甲基丙烷水溶液加入量为步骤b中制得的水性聚氨酯多元醇质量的6%~12%且三羟甲基丙烷水溶液的质量浓度为40%。

7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：步骤d中异氰酸酯固化剂与步骤c中制得的组分A按质量比0.5~0.6：1进行混合。