一种耐紫外功能PU涂料制备方法与流程

本申请涉及一种耐紫外功能pu涂料制备方法，具体是一种耐紫外功能pu涂料制备方法。

背景技术：

pu漆是所有聚氨酯涂料的统称，它的成膜方式为自然成膜，无须特殊工艺，聚氨酯漆为双组分化学结构，甲组分（固化剂）的异氰酸酯基（-nco）+乙组分（漆）的羟基（-oh）=聚氨酯高聚物（漆膜）稀释剂（天那水）：仅仅起调节粘度，便于施工的稀释作用，化学性干燥，按配比操作，综合性能好；硬度好、丰满度好、附着力好、耐久性好、手感好，漆膜较薄不是很硬；但其附着力特别好(就连柚木含油量那么高的木材都可以，其它更不用说)；其光泽均称，看上去不是很亮，可以很好的显示地板的纺理和色泽，配好后有一定的使用期限，pu漆普遍被工业和建筑使用，所以技术成熟，色系多，容易达到喷涂要求，但由于对人体有害，所以对喷漆房、烤漆房的要求较高，并同时需要加以人体防护措施。

随着工业的不断发展，涂料已被用于各行各业，有多种种类和性能；目前对涂料的研究多集中在水性涂料、增加涂料机械性能等方面。对长期处于高温和日光暴晒的恶劣环境中，需要涂料具有耐高温性和抗老化性能；二氧化钛具有耐高温性和抗紫外线性能，但是二氧化钛容易团聚，添加到涂料中，容易造成涂料机械性能降低。因此，针对上述问题提出一种耐紫外功能pu涂料制备方法。

技术实现要素：

一种耐紫外功能pu涂料制备方法，所述耐紫外功能pu涂料制备方法包括如下步骤：

（1）涂料基料准备；首先使用称量设备分别量取相应重量比份的高分子量聚醚二元醇、二羟甲基丙酸、甲苯-2,4-二异氰酸酯、三乙胺、丁酮、n-甲基吡咯烷酮、紫外光吸收剂和纳米二氧化钛、光催化剂、消泡剂、助溶剂和耐光改性剂，并将量取完成的各组分分别倒入试剂罐中保存；

（2）涂料基料配置；将步骤（1）中量取的高分子量聚醚二元醇在100-120℃真空下减压脱水0.8-1.2h，脱水后的高分子量聚醚二元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯在25-40℃的温度下分别加入装有温度计的搅拌罐内，然后加入相应重量比份的改性纳米二氧化钛光催化剂和消泡剂，升温到75-80℃，恒温反应1.5-2h得到反应液；

（3）水性聚氨酯水乳液的制备；将步骤（2）反应后的反应液倒入反应罐中，冷却至45-50℃，然后加入用n-甲基吡咯烷酮溶解的二羟甲基丙酸，升温至60-70℃，反应13-5h后冷却至30-35℃，再加入三乙胺中和反应10-15min，得到水性聚氨酯水乳液；

（4）耐紫外改性剂的调配；将选取的聚丙烯酸酯和环氧乙烯树脂按照相应计量比份加入到搅拌罐内并加入所需计量的去离子水，搅拌，即可完成耐光改性剂的调配；

（5）耐紫外pu涂料的制备；将步骤（2）中量取的紫外光吸收剂加入步骤（3）中制得的聚氨酯乳液中并加入助溶剂，以700-800r/min的转速搅拌3-4h，使紫外光吸收剂在聚氨酯乳液中进行充分混合得到调配液；

（6）涂料制配；将步骤（5）中的调配液加入混合乳液中，搅拌，然后静置15-30min，便可得到耐紫外功能的水性聚氨酯涂料。

进一步地，所述步骤（1）中的紫外光吸收剂为受阻胺型光稳定剂aq4。

进一步地，所述步骤（2）中改性纳米二氧化钛光催化剂在制造时将二氧化钛的钛前驱体和掺杂元素的前驱体用水溶解后放入水热反应釜中，其中钛前驱体和掺杂元素前驱体的摩尔比为1:5~5:1，将水热反应釜密封后，在搅拌过程，加热到100~200ºc，然后保温10min~48h，最后降温到室温，停止搅拌，待水热反应釜内外压强相等时，打开水热反应釜，取出产物，将上述制得的产物用水和有机溶剂依次洗涤2-5次，洗涤完成后干燥得到改性纳米二氧化钛光催化剂。

进一步地，所述步骤（2）中将试剂罐中的配料在室温条件下，转速800r/min下搅拌40min，得混合料，将混合料转移至球磨机内进行球磨，研磨细度20μm，得到浆料。

进一步地，所述步骤（2）中消泡剂为聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷任意比例混合的混合物。

进一步地，所述步骤（3）中水性聚氨酯水乳液的固含量为30-40wt％。

进一步地，所述步骤（3）中在反应过程中加入相应重量比份的丁酮进行降粘，在激烈的搅拌下，加入所需计量的去离子水，继续搅拌10-20min，最后减压蒸馏出丁酮。

进一步地，所述步骤（4）中的搅拌转速为400-500r/min并持续搅拌30-40min。

进一步地，所述步骤（5）中的助溶剂为丙二醇丁醚。

进一步地，所述步骤（6）涂料制配；中搅拌转速为800-1000r/min的转速并持续搅拌2-3h。

本申请的有益效果是：本申请提供了一种耐紫外功能pu涂料制备方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一：

一种耐紫外功能pu涂料制备方法，所述耐紫外功能pu涂料制备方法包括如下步骤：

（1）涂料基料准备；首先使用称量设备分别量取相应重量比份的高分子量聚醚二元醇、二羟甲基丙酸、甲苯-2,4-二异氰酸酯、三乙胺、丁酮、n-甲基吡咯烷酮、紫外光吸收剂和纳米二氧化钛、光催化剂、消泡剂、助溶剂和耐光改性剂，并将量取完成的各组分分别倒入试剂罐中保存；

（2）涂料基料配置；将步骤（1）中量取的高分子量聚醚二元醇在100-120℃真空下减压脱水0.8-1.2h，脱水后的高分子量聚醚二元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯在25-40℃的温度下分别加入装有温度计的搅拌罐内，然后加入相应重量比份的改性纳米二氧化钛光催化剂和消泡剂，升温到75-80℃，恒温反应1.5-2h得到反应液；

（3）水性聚氨酯水乳液的制备；将步骤（2）反应后的反应液倒入反应罐中，冷却至45-50℃，然后加入用n-甲基吡咯烷酮溶解的二羟甲基丙酸，升温至60-70℃，反应13-5h后冷却至30-35℃，再加入三乙胺中和反应10-15min，得到水性聚氨酯水乳液；

（4）耐紫外改性剂的调配；将选取的聚丙烯酸酯和环氧乙烯树脂按照相应计量比份加入到搅拌罐内并加入所需计量的去离子水，搅拌，即可完成耐光改性剂的调配；

（5）耐紫外pu涂料的制备；将步骤（2）中量取的紫外光吸收剂加入步骤（3）中制得的聚氨酯乳液中并加入助溶剂，以700-800r/min的转速搅拌3-4h，使紫外光吸收剂在聚氨酯乳液中进行充分混合得到调配液；

（6）涂料制配；将步骤（5）中的调配液加入混合乳液中，搅拌，然后静置15-30min，便可得到耐紫外功能的水性聚氨酯涂料。

进一步地，所述步骤（1）中的紫外光吸收剂为受阻胺型光稳定剂aq4。

进一步地，所述步骤（2）中改性纳米二氧化钛光催化剂在制造时将二氧化钛的钛前驱体和掺杂元素的前驱体用水溶解后放入水热反应釜中，其中钛前驱体和掺杂元素前驱体的摩尔比为1:5~5:1，将水热反应釜密封后，在搅拌过程，加热到100~200ºc，然后保温10min~48h，最后降温到室温，停止搅拌，待水热反应釜内外压强相等时，打开水热反应釜，取出产物，将上述制得的产物用水和有机溶剂依次洗涤2-5次，洗涤完成后干燥得到改性纳米二氧化钛光催化剂。

进一步地，所述步骤（2）中将试剂罐中的配料在室温条件下，转速800r/min下搅拌40min，得混合料，将混合料转移至球磨机内进行球磨，研磨细度20μm，得到浆料。

进一步地，所述步骤（2）中消泡剂为聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷任意比例混合的混合物。

进一步地，所述步骤（3）中水性聚氨酯水乳液的固含量为30-40wt％。

进一步地，所述步骤（3）中在反应过程中加入相应重量比份的丁酮进行降粘，在激烈的搅拌下，加入所需计量的去离子水，继续搅拌10-20min，最后减压蒸馏出丁酮。

进一步地，所述步骤（4）中的搅拌转速为400-500r/min并持续搅拌30-40min。

进一步地，所述步骤（5）中的助溶剂为丙二醇丁醚。

进一步地，所述步骤（6）涂料制配；中搅拌转速为800-1000r/min的转速并持续搅拌2-3h。

上述方法适用于耐紫外耐磨功能pu涂料制备方法。

实施例二：

一种耐紫外功能pu涂料制备方法，所述耐紫外功能pu涂料制备方法包括如下步骤：

（1）涂料基料准备；首先使用称量设备分别量取相应重量比份的高分子量聚醚二元醇、二羟甲基丙酸、甲苯-2,4-二异氰酸酯、三乙胺、丁酮、n-甲基吡咯烷酮、紫外光吸收剂和纳米二氧化钛、光催化剂、消泡剂、助溶剂和耐光改性剂，并将量取完成的各组分分别倒入试剂罐中保存；

（2）涂料基料配置；将步骤（1）中量取的高分子量聚醚二元醇在100-120℃真空下减压脱水0.8-1.2h，脱水后的高分子量聚醚二元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯在25-40℃的温度下分别加入装有温度计的搅拌罐内，然后加入相应重量比份的改性纳米二氧化钛光催化剂和消泡剂，升温到75-80℃，恒温反应1.5-2h得到反应液；

（3）水性聚氨酯水乳液的制备；将步骤（2）反应后的反应液倒入反应罐中，冷却至45-50℃，然后加入用n-甲基吡咯烷酮溶解的二羟甲基丙酸，升温至60-70℃，反应13-5h后冷却至30-35℃，再加入三乙胺中和反应10-15min，得到水性聚氨酯水乳液；

（4）耐紫外改性剂的调配；将选取的聚丙烯酸酯和环氧乙烯树脂按照相应计量比份加入到搅拌罐内并加入所需计量的去离子水，搅拌，即可完成耐光改性剂的调配；

（5）耐紫外pu涂料的制备；将步骤（2）中量取的紫外光吸收剂加入步骤（3）中制得的聚氨酯乳液中并加入助溶剂，以700-800r/min的转速搅拌3-4h，使紫外光吸收剂在聚氨酯乳液中进行充分混合得到调配液；

（6）涂料制配；将步骤（5）中的调配液加入混合乳液中，搅拌，然后静置15-30min，便可得到耐紫外功能的水性聚氨酯涂料。

进一步地，所述步骤（1）中的紫外光吸收剂为受阻胺型光稳定剂aq4。

进一步地，所述步骤（2）中改性纳米二氧化钛光催化剂在制造时将二氧化钛的钛前驱体和掺杂元素的前驱体用水溶解后放入水热反应釜中，其中钛前驱体和掺杂元素前驱体的摩尔比为1:5~5:1，将水热反应釜密封后，在搅拌过程，加热到100~200ºc，然后保温10min~48h，最后降温到室温，停止搅拌，待水热反应釜内外压强相等时，打开水热反应釜，取出产物，将上述制得的产物用水和有机溶剂依次洗涤2-5次，洗涤完成后干燥得到改性纳米二氧化钛光催化剂。

进一步地，所述步骤（2）中将试剂罐中的配料在室温条件下，转速800r/min下搅拌40min，得混合料，将混合料转移至球磨机内进行球磨，研磨细度20μm，得到浆料。

进一步地，所述步骤（2）中消泡剂为聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷任意比例混合的混合物。

进一步地，所述步骤（3）中水性聚氨酯水乳液的固含量为30-40wt％。

进一步地，所述步骤（3）中在反应过程中加入相应重量比份的丁酮进行降粘，在激烈的搅拌下，加入所需计量的去离子水，继续搅拌10-20min，最后减压蒸馏出丁酮。

进一步地，所述步骤（4）中的搅拌转速为400-500r/min并持续搅拌30-40min。

进一步地，所述步骤（5）中的助溶剂为丙二醇丁醚。

进一步地，所述步骤（6）涂料制配；中搅拌转速为800-1000r/min的转速并持续搅拌2-3h。

上述方法适用于耐紫外耐热功能pu涂料制备方法。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。