[发明专利]一种耐磨水性聚氨酯消光涂料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种耐磨水性聚氨酯消光涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将聚合物多元醇、二羟甲基丙酸和羟基封端聚二甲基硅氧烷脱水，控制温度为50～55℃，在氮气的保护下，加入二异氰酸酯和有机锡催化剂，搅拌均匀，缓慢升温至60～65℃，反应1.0～1.5h；然后再次升温至80～85℃，反应时间2.0～2.5h；所述聚合物多元醇分子量为1000～2000；所述聚合物多元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸乙二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二元醇中的一种或多种；

所述的羟基封端聚二甲基硅氧烷分子量为500～2000；

羟基封端聚二甲基硅氧烷结构式：

2)向步骤1)产物中加入三羟甲基丙烷，80～85℃下反应1.5～2.0h，产物冷却至40～45℃；

3)向步骤2)所得产物中加入碱性中和剂反应，得到水性聚氨酯预聚物；

4)保持温度在40～45℃，搅拌下向步骤3)水性聚氨酯预聚物中加入去离子水进行分散，形成乳液后继续搅拌；

5)向步骤4)乳液中滴加肼类扩链剂或胺类扩链剂，保持温度在40-45℃下反应，降温至10～20℃，滴加胺类硅烷偶联剂反应，得到水性聚氨酯乳液；所述的胺类硅烷偶联剂为KH-550和KH-792的一种或多种；

6)降温出料，用筛网过滤步骤5)产物，加入流平剂、增稠剂和消泡剂，分散均匀，得耐磨水性聚氨酯消光涂料；

以质量百分比计，水性聚氨酯乳液制备中原料的用量为：聚合物多元醇占35％～55％、二羟甲基丙酸占1.8％～3.6％、羟基封端聚二甲基硅氧烷占5％～20％、有机锡催化剂占0.02％～0.10％、二异氰酸酯占24％～40％、三羟甲基丙烷占0.3％～2％，中和剂占0.6％～3.5％，肼类扩链剂或胺类扩链剂占0.5％～2％，胺类硅烷偶联剂占3％～6％；碱性中和剂与二羟甲基丙酸摩尔比为0.8～1.1:1。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨水性聚氨酯消光涂料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；所述的有机锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；所述的碱性中和剂为三乙胺、三丙胺、三乙醇胺、甲胺、二乙烯三胺、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨水性聚氨酯消光涂料的制备方法，其特征在于，所述的肼类扩链剂为水合肼、碳酰肼、二甲基肼、乙二酸二酰肼和己二酸二酰肼中的一种或多种；所述的胺类扩链剂为乙二胺、二邻氯二苯胺甲烷和N,N-二羟基(二异丙基)苯胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨水性聚氨酯消光涂料的制备方法，其特征在于，所述聚合物多元醇、二羟甲基丙酸和羟基封端聚二甲基硅氧烷脱水是在100～120℃下进行；所述的加入碱性中和剂反应的时间为25～30min；所述的加入去离子水进行分散是在搅拌的条件下加入的，搅拌的转速为600～1000rpm；所述的形成乳液后继续搅拌的时间为20～30min，转速为600～1000rpm；所述的滴加肼类扩链剂或胺类扩链剂是在搅拌下滴加，搅拌的转速为300～500rpm；所述的保持温度在40-45℃下反应的时间为20～30min；所述的滴加胺类硅烷偶联剂反应的时间为20～30min。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨水性聚氨酯消光涂料的制备方法，其特征在于，步骤6)中，所述的过滤的筛网为100～200目网格；所述的流平剂为BYK-346、Tego482和Tego450中的一种或多种；所述的增稠剂为Gel LW44；所述的消泡剂为BYK-019、Foamex843和GSK716中的一种或多种。

6.一种耐磨水性聚氨酯消光涂料，其特征在于其由权利要求1～5任一项所述制备方法制得；以质量百分比计，原料包括70～95％的水性聚氨酯乳液，0.1～2％的消泡剂，0.1～2％的增稠剂，0.1～2％的流平剂，剩余为去离子水；水性聚氨酯乳液固含量为25～35wt％；水性聚氨酯乳液的乳胶粒子平均粒径为500nm～5000nm。

7.权利要求6所述的耐磨水性聚氨酯消光涂料作为PVC和PU皮革表面涂饰剂的应用。