一种单组份水性聚氨酯涂料的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及一种涂料，特别是设及一种单组份水性聚氨醋涂料的制备方法。
【背景技术】：
[0002] 聚氨醋涂料具有优异的耐磨蚀、柔初性、附着力等性能，广泛用作木器漆、建筑涂 料、汽车漆及金属防腐涂料等。随着人类生活质量的提高，环保法规也越来越严格，各种环 保条例对挥发性有机化合物(V0C)的排放量、有害溶剂的含量都有严格限制。溶剂型涂料含 有大量有机溶剂，严重污染环境，特别是溶剂型双组分聚氨醋中的残留异氯酸醋单体，毒性 极高。而水性聚氨醋由于其W水为分散介质，不仅具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、 安全可靠等优点，同时还具有溶剂型聚氨醋的一些重要的性能特征，水性聚氨醋涂料将聚 氨醋涂膜的硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好等优点与水性涂料的低V0C含量相结合，符 合发展涂料工业的"Ξ前提"（资源，能源，无污染)及"四E原则"（经济ECONOMY,效率EFFIC IENCY，生态ECDLOGY，能源E肥RGY)和日益强化的时代要求相适应，因此近年来水性聚氨醋 涂料获得了广泛的应用。
[0003] 聚氨醋从20世纪30年代开始发展，而在40年代才有少量水性聚氨醋的研究，1943 年德国化学家Schlack在乳化剂及保护胶体存在下，将二异氯酸醋在水中乳化首次成功制 备出聚氨醋乳液。1953年Du化nt公司的研究人员将二异氯酸醋基团聚氨醋预聚体的甲苯 溶液分散于水，用二元胺扩链，合成了水性聚氨醋。但是当时聚氨醋材料科学刚刚起步，水 性聚氨醋还未受到重视，直至1967年才首次工业化，1972年拜耳公司正式将聚氨醋水分散 体作为皮革涂料进行大批量生产。20世纪屯八十年代，美、德、日等国的一些水性聚氨醋产 品已从试制阶段发展为实际生产和应用，一些公司有多种牌号的水性聚氨醋产品供应，如 德国Bayer公司的DispercollKA等系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列、日本光洋 产业公司的水性乙締基聚氨醋胶黏剂KR系列等等。自20世纪90年代后期，水性聚氨醋的应 用领域开始不断拓宽，在PVC黏结、汽车内饰件、涂层、涂料等方面都有一定的工业化应用。
[0004] 我国从1972年开始研究水性聚氨醋，20世纪90年代，安徽大学、丹东轻化工研究 院、成都科技大学(现四川大学分部)等的PUD技术成果都先后被转化。目前，我国已有不少 领域应用水性聚氨醋产品，但其中许多高档产品仍然不能自给，因此自主研发高性能水性 聚氨醋就成为国内聚氨醋领域最热口的方向之一。
[0005]
【发明内容】
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[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种单组份水性聚氨醋涂料的制备方法，制备出 的涂料具有很好的耐水性和耐酸性。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0008] -种单组份水性聚氨醋涂料的制备方法，其步骤如下：
[0009] (1)将寛长岩用飄式破碎机破碎，粗分至粒度为2mm，然后加入漉式破碎机破碎，缩 分至粒度为0.5mm，得到寛长岩粉体，将寛长岩粉体加入振动磨研磨，得到平均粒度为扣m的 寛长岩细粉；
[0010] (2)将步骤(1)得到的寛长岩细粉、氨氧化觀容液加入反应蓋中，揽拌2小时至均匀 分散，通入空气和二氧化碳气体，继续揽拌5小时，停止通气，将浆料过滤后置于真空干燥箱 中110°C下干燥8小时，研磨后得到纳米化寛长岩复合粉体；
[0011] (3)将步骤(2)得到的纳米寛长岩复合粉体加入水中，400rp m速度下揽拌至均匀 分散，得到浓度为35%的悬浮浆，将硬脂酸加入悬浮浆中，加热至70°C，eOOrpm速度下揽拌1 小时，出料后过滤，置于烘箱中ll〇°C下干燥8小时，粉碎后过200目筛，得到改性寛长岩复合 粉体；
[0012] (4)将聚氨醋树脂、聚苯硫酸、步骤(3)得到的改性寛长岩复合粉体混合揽拌5分 钟，移至同向双螺杆挤出机挤出，造粒后得到粒料，将粒料加入揽拌器，600巧m速度下加入 颜料、润湿分散剂，揽拌15分钟，调节转速至8(K)rpm，加入去离子水、防沉剂，揽拌15分钟，调 节转速至50化pm，加入偶联剂、流平剂，揽拌25分钟，静置熟化1小时，得到单组份水性聚氨 醋涂料。
[0013] 优选地，本发明所述步骤(2)中，寛长岩细粉与氨氧化巧溶液的重量比为1:4。
[0014] 优选地，本发明所述步骤(3)中，纳米寛长岩复合粉体与硬脂酸的重量比为90:1。 [001引优选地，本发明所述步骤(4)中，按重量份计，聚氨醋树脂65-75份，聚苯硫酸6-7 份，改性寛长岩复合粉体9-14份，颜料10-15份，润湿分散剂0.5-1.5份，去离子水15-20份， 防沉剂0.2-0.7份，偶联剂1-2份，流平剂2-4份。
[0016] 优选地，本发明所述步骤(4)中，聚氨醋树脂为水性聚氨醋树脂。
[0017] 优选地，本发明所述步骤(4)中，润湿分散剂为聚簇酸锭盐。
[001引优选地，本发明所述步骤(4)中，防沉剂为聚締控蜡。
[0019] 优选地，本发明所述步骤(4)中，颜料为铁白粉。
[0020] 优选地，本发明所述步骤(4)中，偶联剂为甲基丙締酸Ξ甲基娃醋。
[0021] 优选地，本发明所述步骤(4)中，流平剂为硅油或硅氧烷。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0023] 1)寛长岩是一种具有片状结构的碱性矿物，本发明通过对其破碎、粗分、缩分、用 振动磨研磨得到粒度很小的细粉，再通过氨氧化巧溶液和二氧化碳对其进行纳米化修饰， 将纳米碳酸巧颗粒包覆于其表面形成复合粉体，大大提高了表面粗糖度和比表面积，改善 了其在聚氨醋树脂中的分散性，不过复合粉体的表面依然呈亲水性，与树脂基体之间的相 容性较差，因此本发明还通过硬脂酸对复合粉体进行表面改性，硬脂酸成功吸附于复合粉 体表面而且产生了化学键合反应，从而在复合粉体表面形成了有机包覆沉积，将复合粉体 表面的亲水性变成了疏水性，改善了复合粉体与树脂基体之间的相容性和界面结合强度， 在涂料处于酸性环境中时，呈碱性的寛长岩可与酸性物质中和反应为中性物质，大大避免 树脂基体受到酸性物质的侵害，加上寛长岩的片状结构可起到一定的阻隔作用，因此可有 效提高涂料的耐酸性。
[0024] 2)聚苯硫酸全称为聚苯基硫酸，是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，其具有 极低的吸水率，与聚氨醋树脂共混后，可有效提高涂料的耐水性，此外，寛长岩的片状结构 对水也可起到一定的阻隔作用，因此进一步提高了涂料的耐水性。
【具体实施方式】：
[0025] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[00%] 实施例1
[0027] 按照W下步骤制备单组份水性聚氨醋涂料：
[0028] (1)将寛长岩用飄式破碎机破碎，粗分至粒度为2mm，然后加入漉式破碎机破碎，缩 分至粒度为0.5mm，得到寛长岩粉体，将寛长岩粉体加入振动磨研磨，得到平均粒度为扣m的 寛长岩细粉；
[0029] (2)将重量比为1:4的步骤(1)得到的寛长岩细粉、氨氧化巧溶液加入反应蓋中，揽