一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚氨酯涂料的制备方法，特别涉及耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶 黏剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 防水材料主要应用领域包括房屋建筑的屋面、地下、外墙和室内；城市道路桥梁和 地下空间等市政工程；高速公路和高速铁路的桥梁、隧道；地下铁道等交通工程；引水渠、 水库、坝体、水利发电站及水处理等水利工程，适用于屋面和厕浴间、地下室、蓄水池、墙面 的防水，防渗、防潮。按照应用材料来分可用于造纸、纺织、皮革等领域。
[0003] 聚氨酯进行合成常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡在随着聚氨 酯的降解而对环境造成危害，降低催化剂的毒性是聚氨酯合成中的一大难题。
[0004] 水性聚氨酯（又称水基聚氨酯）是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚 氨酯树脂，与水具有很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。 水性聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑外墙涂料、胶粘剂、铸钢涂料等方 面，所涉及的领域都与太阳光紧密接触，因此，其在天气变化下耐光应该是涂料的一个重要 技术指标。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏剂 的制备方法，选择二月桂酸二丁基锡作催化剂，白藜芦醇、物质B降低聚氨酯的黄变性，利 用物质C进行防水，可以制备出具有耐光与防水性的水性聚氨酯涂料与胶黏剂。
[0006] -种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，其特征在于： (1) 在二月桂酸二丁基锡存在的条件下，将聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯 按重量比1:1. 5~1 :3. 8混合，于70~90°C下反应l~5h，得到聚氨酯预聚体A，所述二月桂酸 二丁基锡用量为聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯总重量的〇. 12~0. 32% ; (2) 向预聚体A加入预聚体A重量1~3. 6 %的扩链剂和预聚体A重量18~25 %的丙 酮溶剂，于70~90°C条件下反应2~4h，加预聚体A重量为10~18%的三乙胺进行中和反应 30~60min，加入白藜芦醇、物质B、物质C和山梨糖醇，于80°C反应lh，加水、十二烷基磺酸 钠和氨三乙酸三钠进行乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏剂，物质B、物 质C分别为预聚体A重量的1%和1%，十二烷基磺酸钠和氨三乙酸三钠为预聚体A重量的 0. 2~0. 5%和0. 1~0. 2%，白藜芦醇和山梨糖醇分别为预聚体A重量的2%和0. 4%。
[0007] 聚四氢呋喃醚二醇的分子量为2000g/mol ;扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁 酸中的任意一种；物质B为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫代磷酸二乙酯、亚磷酸三异丙酯 中的任意一种；物质C为甲基硅酸钾、甲基硅酸钠中的任意一种。
[0008] 本发明具有以下特点： (1)白藜芦醇购买于南京景竹生物科技有限公司； (2) 甲基硅酸钾、甲基硅酸钠选自于佛山市盈智有机硅材料有限公司，但本发明性能选 择其他厂家也适合； (3) 甲基硅酸钾、甲基硅酸钠做防水材料，白藜芦醇和物质A抑制聚氨酯发黄； (4) 氨三乙酸三钠的中文别名氮川三乙酸三钠和氨三乙酸三钠盐单水合物，山梨糖醇 别名山梨醇； (5) 山梨醇降低二月桂酸二丁基的毒性，对其进行固定； (6) N-水杨酰胺酞酰亚胺来自于江苏洪兴化工厂，主要发挥着抑制氧化发黄(耐光）的 作用；
【具体实施方式】下面结合实例进一步说明本发明。
[0009]实例一 (1) 在带有搅拌棒、温度计的500ml三口瓶中加入二月桂酸二丁基锡0. 15g、将聚四氢 呋喃醚二醇50g和异佛尔酮二异氰酸醋75g，于70°C下反应lh，得到124. 9g聚氨醋预聚体 A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为2000g/mol ; (2) 向聚氨酯预聚体A加入二羟甲基丙酸I. 25g和丙酮溶剂22. 5g，于70°C条件下反应 2h，在70°C加三乙胺12. 5g进行中和反应30min，在75°C加入白藜芦醇2. 5g、二甲基二硫代 氨基甲酸锌I. 25g、甲基硅酸钾I. 25g和山梨糖醇0. 5g，于80°C反应lh，加水120g、十二烷 基磺酸钠〇. 25g和氨三乙酸三钠 0. 12g，80°C进行乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨酯 涂料与胶黏剂。
[0010] 实例二 (1) 在带有搅拌棒、温度计的500ml三口瓶中加入二月桂酸二丁基锡0. 46g，将聚四氢 呋喃醚二醇30g与异佛尔酮二异氰酸醋114g混合，于90°C下反应5h，得到聚氨醋预聚体 A143. 6g，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为2000g/mol ; (2) 向聚氨酯预聚体A加入二羟甲基丁酸5. 17g和丙酮35. 9g，于90°C条件下反应4h， 90°C加三乙胺25. 8g进行中和反应60min，加入白藜芦醇2. 87g、二硫代磷酸二乙酯I. 43g、 甲基硅酸钠 I. 43g和山梨糖醇0. 57g，于80°C反应lh，加水120g、十二烷基磺酸钠 0. 72g和 氨三乙酸三钠 0. 29g，80°C进行乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏剂。
[0011] 实例三 (1) 在带有搅拌棒、温度计的500ml三口瓶中加入二月桂酸二丁基锡0. 32g，将聚四氢 呋喃醚二醇40g与异佛尔酮二异氰酸醋106g混合，于80°C下反应3h，得到聚氨醋预聚体 A145. 6g，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为2000g/mol ; (2) 向聚氨酯预聚体A加入的二羟甲基丙酸3. 3g和丙酮溶剂31. 3g，于80°C条件下 反应3h，80°C加三乙胺20. 4g进行中和反应45min，加入白藜芦醇2. 9g、亚磷酸三异丙酯 1.45g、甲基硅酸钾1.45g和山梨糖醇0. 58g，于80°C反应lh，加水130g、十二烷基磺酸钠 〇. 5g和氨三乙酸三钠 0. 2g，80°C进行乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏 剂。
[0012] 实例四 (1)在带有搅拌棒、温度计的500ml三口瓶中加入二月桂酸二丁基锡0. 15g、将聚四氢 呋喃醚二醇50g和异佛尔酮二异氰酸醋75g，于70°C下反应lh，得到124. 9g聚氨醋预聚体 A； (2)向聚氨酯预聚体A加入二羟甲基丙酸I. 25g和丙酮溶剂22. 5g，于70°C条件下反应 2h，在70°C加三乙胺12. 5g进行中和反应30min，在75°C加入白藜芦醇2. 5g、二硫代磷酸二 乙酯I. 25g、甲基硅酸钠 I. 25g、山梨糖醇0. 5g和癸二酸双（1，2, 2, 6, 6-五甲基哌啶醇）酯 0. 21g，于80°C反应lh，加水130g、十二烷基磺酸钠0. 25g和氨三乙酸三钠0. 12g，80°C进行 乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏剂。
[0013] 实例五 (1) 在带有搅拌棒、温度计的500ml三口瓶中加入二月桂酸二丁基锡0. 46g，将聚四氢 呋喃醚二醇30g与异佛尔酮二异氰酸醋114g混合，于90°C下反应5h，得到聚氨醋预聚体 A143. 6g ； (2) 向预聚体A加入二羟甲基丁酸5. 17g和丙酮溶剂35. 9g，于90°C条件下反应4h， 90°C加三乙胺25. 8g进行中和反应60min，加入白藜芦醇2. 87g、磷酸甲酯I. 43g、甲基硅酸 钠 I. 43g、山梨糖醇0. 57g和N-水杨酰胺酞酰亚胺0. 22g，于80°C反应lh，加水120g、十二 烷基磺酸钠〇. 72g和氨三乙酸三钠0. 29g，80°C进行乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨 酯涂料与胶黏剂。
[0014] 下面通过相关实验数据进一步说明本发明的有益效果： 防水性采用取适量乳液均匀涂覆于玻璃板上，一定温度下干燥成膜后将玻璃板放入去 离子水中浸泡，观察涂膜变蓝、发白、起泡、发皱、脱落的情况，市场聚氨酯选自于江苏朗科 环保有限公司。
[0015] 表一耐光与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂所成膜性能
从表一可以发现，从膜外观、硬度、附着力、柔韧性方面性能较好。
[0016] 表二耐光与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂所得膜的力学性能
表二中指标的检测方法参考(蒋维祺.皮革成品理化检验[M].中国轻工业出版社， 1999 )，本发明涂料所得膜断裂伸长率、抗张强度、抗磨均表现较好。
[0017] 为了定量描述加脂剂的耐光性能，涂料的耐光性以其用于其膜的耐光性来衡量， 采用分光光度仪进行检测，以得到反色差值Λ E，来描述膜的耐光性。Λ E代表了颜色变化 程度，Λ E越大，颜色改变越明显。一般来说，Λ E值为0~1. 5属轻微变化；Λ E值为1. 5~ 3. 0属可感变化；Λ E值为3. 0~6. 0属明显变化(参见王芳，党高潮，王丽琴，几种有机文 物保护聚合物涂料的光降解[J].西北大学学报，2005, 35(5) :56~58)。
[0018] 表三耐光与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂所得膜的耐光效果指标
由表三实验数据可以看出，使用了本发明耐光性聚氨酯，耐光性指标得到明显改善。
【主权项】
1. 一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，其特征在于： (1) 在二月桂酸二丁基锡存在的条件下，将聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯 按重量比1:1. 5~1 :3. 8混合，于70~90°C下反应l~5h，得到聚氨酯预聚体A，所述二月桂酸 二丁基锡用量为聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯总重量的〇. 12~0. 32% ; (2) 向聚氨酯预聚体A加入预聚体A重量1~3. 6%的扩链剂和预聚体A重量18~25% 的丙酮溶剂，于70~90°C条件下反应2~4h，加预聚体A重量为10~18%的三乙胺进行中和反 应30~60min，加入白藜芦醇、物质B、物质C和山梨糖醇，于80°C反应lh，加水、十二烷基磺 酸钠和氨三乙酸三钠进行乳化60min，得耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏剂，物质B、 物质C分别为预聚体A重量的1%和1%，十二烷基磺酸钠和氨三乙酸三钠为预聚体A重量的 0. 2~0. 5%和0. 1~0. 2%，白藜芦醇和山梨糖醇分别为预聚体A重量的2%和0. 4%。2. 如权利要求1所述的一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，其特 征在于：聚四氢呋喃醚二醇的分子量为2000g/mol。3. 如权利要求1所述的一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，其特 征在于：扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的任意一种。4. 如权利要求1所述的一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，其特 征在于：物质B为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫代磷酸二乙酯、亚磷酸三异丙酯、磷酸甲 酯中的任意一种。5. 如权利要求1所述的一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，其特 征在于：物质C为甲基硅酸钾、甲基硅酸钠中的任意一种。
【专利摘要】本发明公开了一种耐光与防水性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，在二月桂酸二丁基锡存在的条件下，将聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯混合，得到聚氨酯预聚体A；向预聚体A加入扩链剂和丙酮溶剂，加三乙胺进行中和，加入白藜芦醇、物质B、物质C和山梨糖醇，反应1h，加水、十二烷基磺酸钠和氨三乙酸三钠进行乳化60min，得阻燃与防水性水性聚氨酯涂料与胶黏剂。所制备的耐光与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂环保、价格低廉，广泛应用于墙体、家具、金属器具表面，作为塑料、玻璃、造纸、纺织的粘合剂。
【IPC分类】C09J11/06, C09J175/08, C09D7/12, C08G18/66, C09D175/08, C08G18/24, C08G18/48, C08G18/10, C09J11/04
【公开号】CN104893540
【申请号】CN201510374603
【发明人】朱蕾
【申请人】朱蕾
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年7月1日