一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法
一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚氨酯广泛应用于造纸业、建筑涂料、胶黏剂、油墨及皮革等领域中。目前使用的聚氨酯材料大部分为易燃材料，在火灾频发的今天，开发阻燃型聚氨酯材料成为时代的热点。通过物理添加阻燃剂的方式虽然能够赋予材料一定的阻燃性能，但阻燃剂与聚合物相容性差，容易迀移或者析出到材料表面，破坏材料力学性能，因此，在合成聚氨酯材料的结构骨架中引入阻燃成分，赋予材料本征阻燃性能，成为近年来研宄的热点。
[0003]水性聚氨酯涂料和溶剂型涂料相比，具有环保无毒污染小的优点，但是由于水性聚氨酯涂料的分子链上引入了亲水基团，所吸收的水与聚氨酯中的极性基团起作用，形成了氢键，减弱了聚氨酯分子之间的氢键的作用，使涂料的机械强度降低，使得聚氨酯涂料在实际应用中有着很大的局限性。因此，同时改善聚氨酯材料的阻燃性能和表面性能，提高其耐水性，获得综合性能优良的水性聚氨酯涂料成为大家共同的目标。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，该方法能够提高天然可再生资源环糊精和松香的利用效率，将刚性环状结构引入聚氨酯中，克服了现有水性聚氨酯涂料耐水性、耐热性以及表面性能较差的缺点，通过在聚氨酯骨架结构中引入阻燃链段，合成本征型阻燃聚氨酯涂料，克服添加型阻燃聚氨酯机械性能差的缺点，并且利用有机硅改性，进一步克服水性聚氨酯涂料耐水性差的缺点，得到能稳定存放的聚氨酯涂料，提高聚氨酯涂料的综合性能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0006]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇组合物20?90份，阻燃剂5?40份，溶剂20?60份，亲水扩链剂5?30份，中和剂5?50份，催化剂0.05?3份，有机硅5?30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为10%?25%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香或羟烷基化环糊精，所述聚合物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述溶剂为丙酮；
[0007]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C?600C条件下混合均匀，得到混合物；
[0008]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C?90°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h?1h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih?3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为(1.1?3):1 ;
[0009]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C?5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对所述预聚体进行乳化，然后抽真空去除所述溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为20wt%? 55wt%。
[0010]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所称取的各种原料分别为:多元醇组合物30?80份，阻燃剂10?30份，溶剂30?50份，亲水扩链剂5?20份，中和剂10?40份，催化剂I?3份，有机硅5?25份。
[0011]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所称取的各种原料分别为:多元醇80份，阻燃剂20份，溶剂40份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂3份，有机娃5份。
[0012]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的一种或两种以上；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种或两种以上。
[0013]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺，所述中和剂为醋酸。
[0014]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香，所述羟烷基化环糊精为羟丙基环糊精或羟乙基环糊精；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种或两种以上。
[0015]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述聚酯多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种或两种以上；所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种或两种以上。
[0016]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种以上。
[0017]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中的一种或两种以上。
[0018]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或两种以上。
[0019]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0020]1、本发明中改性松香和羟烷基化环糊精是在保证生物质(松香或环糊精)基本结构(刚性环状结构)的前提下，对生物质的分子结构进行一定程度的改性，赋予生物质表面新的官能团，可以大大增加生物质的水溶性，提高反应性能，同时，改性松香或羟烷基化环糊精的刚性骨架引入聚氨酯结构中，能够提高聚氨酯的耐水性、光泽度和耐溶剂腐蚀性。
[0021]2、本发明能够提高天然可再生资源环糊精和松香的利用效率，将刚性环状结构引入聚氨酯中，克服现有水性聚氨酯涂料耐水性、耐热性以及表面性能较差的缺点，通过在聚氨酯骨架结构中引入阻燃链段，合成本征型阻燃聚氨酯涂料，克服了添加型阻燃聚氨酯机械性能差的缺点，并且利用有机硅改性，进一步克服水性聚氨酯涂料耐水性差的缺点，得到能够稳定存放的聚氣醋涂料，提尚聚氣醋涂料的综合性能。
[0022]3、本发明中所用的阻燃剂在起到阻燃作用的同时，还能够在聚氨酯分子链结构中充当扩链剂，有利于实现聚氨酯的本征阻燃，同时不减弱其机械性能，本发明制备的疏水阻燃型聚氨酯的极限氧指数均在28及以上(ASTM D2863标准测试结果)，达到Vo级别(UL94标准测定结果)，具有良好的阻燃效果。
[0023]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0024]图1为实施例1制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
[0025]图2为实施例3制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
[0026]图3为实施例5制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
[0027]图4为实施例7制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]本实施例包括以下步骤:
[0030]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇80份，阻燃剂20份，溶剂40份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂3份，有机硅5份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为12.5%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精，所述聚合物多元醇为聚乙二醇；所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺；
[0031]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在600C条件下混合均匀，得到混合物；
[0032]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为75°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为2:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯 二异氰酸酯，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述有机硅为KH-560 ；
[0033]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为30wt%。
[0034]从图1中可以看出，实施例1制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在252°C和270°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为92°，吸水率为
2.6%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0035]实施例2
[0036]本实施例与实施例1相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚或聚环氧乙烷，或者为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的至少两种；所述亲水扩链剂为二羟基半酯或二氨基苯甲酸，或者为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的至少两种；所述阻燃剂为双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇或二溴新戊二醇，或者为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的至少两种；所述中和剂为N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺或三乙胺，或者为五甲基二乙烯三胺、N, N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的至少两种；
[0037]步骤三中所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯三聚体，或者为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的至少两种；所述催化剂为辛酸亚锡或三正丁基苯甲酸锡，或者为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中的至少两种；所述有机硅KH-550或KH-570，或者为KH-550、KH-560和KH-570中的至少两种。
[0038]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0039]实施例3
[0040]本实施例包括以下步骤:
[0041]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇60份，阻燃剂15份，溶剂30份，亲水扩链剂9份，中和剂5份，催化剂2份，有机硅30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为16.7%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟乙基环糊精，所述聚合物多元醇为聚乙二醇和聚丙二醇(聚乙二醇和聚丙二醇的质量比为1:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸和二羟基半酯(二羟甲基丙酸和二羟基半酯的质量比为2:1)，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)和双(4-羟基苯基)苯基氧化膦((N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)和双(4-羟基苯基)苯基氧化膦的质量比为1:1)，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺和N，N- 二甲基环己胺(五甲基二乙烯三胺和N，N- 二甲基环己胺的质量比为1:2);
[0042]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在450C条件下混合均匀，得到混合物；
[0043]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为90°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为3:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为2:1)，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡(二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡的质量比为1:1)，所述有机硅为KH-560和KH-570 (KH-560和KH-570的质量比为1:1);
[0044]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为35wt%。
[0045]从图2中可以看出，实施例3制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在263°C和285°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为98°，吸水率为
1.7%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0046]实施例4
[0047]本实施例与实施例3相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种或三种以上，或者为聚乙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的两种，或者为聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种与聚丙二醇的混合物；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中一种或三种，或者为二羟甲基丙酸和二氨基苯甲酸，或者为二氨基苯甲酸和二羟基半酯；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种、三种或四种，或者为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的两种，或者为四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种与双(4-羟基苯基)苯基氧化膦的混合物；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种或三种以上，或者为五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺和三乙胺中的两种，或者为三乙烯二胺和三乙胺中的一种与N，N- 二甲基环己胺的混合物；
[0048]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或三种以上，或者为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的两种，或者为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中一种或三种，或者为二月桂酸二丁基锡和三正丁基苯甲酸锡，或者为辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡；所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或三种，或者为KH-550和KH-560，或者为KH-550和KH-570。
[0049]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0050]实施例5
[0051]本实施例包括以下步骤:
[0052]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇75份，阻燃剂25份，溶剂60份，亲水扩链剂11份，中和剂5.5份，催化剂3份，有机硅20份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为13.3%,余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精，所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇(聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇的质量比为1:1:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸(二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸的质量比为1:2:1)，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦和四溴苯酐二醇((N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦和四溴苯酐二醇的质量比为1:1:2)，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺和三乙烯二胺(五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺和三乙烯二胺的质量比为1:2:1);
[0053]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C条件下混合均匀，得到混合物；
[0054]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行5h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih后停止，得到预聚体；所述多异 氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为3:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为1:1:1)，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡(二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡的质量比为2:1:1)，所述有机硅为 KH-550、KH-560 和 KH-570 (KH-550、KH-560 和 KH-570 的质量比为 1:1:1)；
[0055]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为40wt%。
[0056]从图3中可以看出，实施例5制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在245°C和265°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为87°，吸水率为
3.8%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0057]实施例6
[0058]本实施例与实施例5相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种、两种或四种以上，或者为聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇中的一种与聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的两种的混合物，或者为聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇中的两种与聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种的混合物，或者为聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的一种或两种；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种、两种或四种，或者为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦和四溴苯酐二醇中的两种与二溴新戊二醇的混合物；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N- 二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种、两种或四种，或者为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺和三乙烯二胺中的两种与三乙胺的混合物；
[0059]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种、两种或四种以上，或者为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种与六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体的混合物，或者为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的两种与六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种的混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中一种或两种；所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或两种。
[0060]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0061]实施例7
[0062]本实施例包括以下步骤:
[0063]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇75份，阻燃剂25份，溶剂50份，亲水扩链剂10份，中和剂5份，催化剂2.5份，有机硅10份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为13.3%,余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香，所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香；所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四氢呋喃醚(聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四氢呋喃醚的质量比为1:2:1:2);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂N-甲基二乙醇胺，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇((N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇的质量比为2:2:1:1)，所述中和剂为醋酸；
[0064]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在450C条件下混合均匀，得到混合物；
[0065]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为70°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行6h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.1:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量比为1:1:1:1),所述催化剂为辛酸亚锡，所述有机硅为KH-560 ；
[0066]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至2°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为30wt%。
[0067]从图4中可以看出，实施例7制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在252°C和285°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为96°，吸水率为1.1%,说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0068]实施例8
[0069]本实施例与实施例7相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种、两种、三种或五种，或者为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四氢呋喃醚中的三种与聚环氧乙烷的混合物；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种、两种或三种；
[0070]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种、两种、三种或五种，或者为多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的两种与六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体的混合物。
[0071]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0072]实施例9
[0073]本实施例包括以下步骤:
[0074]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇20份，阻燃剂5份，溶剂20份，亲水扩链剂5份，中和剂5份，催化剂0.05份，有机硅15份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为10%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香，所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香；所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷(聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷的质量比为2:1:1:2:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，所述阻燃剂为双(4-羟基苯基)苯基氧化膦，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺(五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺的质量比为1:1:1:1)；
[0075]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C条件下混合均匀，得到混合物；
[0076]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行1h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为2:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体(甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六 亚甲基二异氰酸酯三聚体的质量比为1: 1:2:1:1)，所述催化剂为三正丁基苯甲酸锡，所述有机硅为KH-570 ；
[0077]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为20wt%。
[0078]实施例9制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在212°C和239°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为93°，吸水率为1.4%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0079]实施例10
[0080]本实施例与实施例9相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的四种以下；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种、两种或三种；
[0081]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的四种以下。
[0082]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0083]实施例11
[0084]本实施例包括以下步骤:
[0085]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇90份，阻燃剂40份，溶剂60份，亲水扩链剂30份，中和剂50份，催化剂3份，有机硅30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为25%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟乙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯；所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂二羟基半酯，所述阻燃剂为四溴苯酐二醇，所述中和剂为三乙烯二胺；
[0086]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在600C条件下混合均匀，得到混合物；
[0087]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为80°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行9h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.5:1 ;所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，所述催化剂为辛酸亚锡，所述有机硅为KH-550 ；
[0088]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为55%。
[0089]实施例11制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在260°C和281°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为101°，吸水率为0.9%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0090]实施例12
[0091]本实施例与实施例11相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚己二酸-1，4-丁二醇酯，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的至少两种。
[0092]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0093]实施例13
[0094]本实施例包括以下步骤:
[0095]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇80份，阻燃剂30份，溶剂50份，亲水扩链剂20份，中和剂40份，催化剂2.5份，有机硅25份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为20%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯(聚己内酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的质量比为1:2);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二氨基苯甲酸，所述阻燃剂为二溴新戊二醇，所述中和剂为三乙胺；
[0096]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在400C条件下混合均匀，得到混合物；
[0097]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为70°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行8h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为2:1 ;所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，所述催化剂为辛酸亚锡，所述有机硅为KH-560 ；
[0098]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为40wt%。
[0099]实施例13制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在255°C和274°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为30，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为97°，吸水率为1.3%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0100]实施例14
[0101]本实施例与实施例13相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚己二酸-1，4-丁二醇酯，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种或三种以上，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的两种，或者为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物。
[0102]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0103]实施例15
[0104]本实施例包括以下步骤:
[0105]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇30份，阻燃剂10份，溶剂30份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂I份，有机硅5份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为15.6%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1:1:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二氨基苯甲酸，所述阻燃剂为二溴新戊二醇，所述中和剂为三乙胺；
[0106]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C条件下混合均匀，得到混合物；
[0107]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为60°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行6h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.3:1 ;所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述有机硅为KH-560 ;
[0108]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至:TC，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为25wt%。
[0109]实施例15制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在232°C和260°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测 定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为92°，吸水率为1.6%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0110]实施例16
[0111]本实施例与实施例15相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚己二酸-1，4-丁二醇酯，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种、两种或四种，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的两种与聚己二酸-1，4- 丁二醇酯的混合物。
[0112]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0113]实施例17
[0114]本实施例包括以下步骤:
[0115]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇55份，阻燃剂24份，溶剂40份，亲水扩链剂18份，中和剂28份，催化剂0.08份，有机硅15份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为22%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯(聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯的质量比为1:2:1:2);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)，所述中和剂为N，N- 二甲基环己胺；
[0116]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在450C条件下混合均匀，得到混合物；
[0117]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为70°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行6h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.6:1 ;所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述有机硅为KH-550 ;
[0118]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为30wt%。
[0119]实施例17制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在243°C和276°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为99°，吸水率为0.7%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0120]实施例18
[0121]本实施例与实施例17相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种、两种或二种。
[0122]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0123]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇组合物20?90份，阻燃剂5?40份，溶剂20?60份，亲水扩链剂5?30份，中和剂5?50份，催化剂0.05?3份，有机硅5?30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为10%?25%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香或羟烷基化环糊精，所述聚合物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述溶剂为丙酮； 步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C?600C条件下混合均匀，得到混合物； 步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C?90°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h?1h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih?3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为(1.1?3):1 ; 步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C?5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对所述预聚体进行乳化，然后抽真空去除所述溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为20wt%? 55wt%。2.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所称取的各种原料分别为:多元醇组合物30?80份，阻燃剂10?30份，溶剂30?50份，亲水扩链剂5?20份，中和剂10?40份，催化剂I?3份，有机硅5?25份。3.按照权利要求2所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所称取的各种原料分别为:多元醇80份，阻燃剂20份，溶剂40份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂3份，有机硅5份。4.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的一种或两种以上；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种或两种以上。5.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺，所述中和剂为醋酸。6.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香，所述羟烷基化环糊精为羟丙基环糊精或羟乙基环糊精；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种或两种以上。7.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述聚酯多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种或两种以上；所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种或两种以上。8.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种以上。9.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中的一种或两种以上。10.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或两种以上。
【专利摘要】本发明公开了一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，该方法为：一、称取各种原料；二、将原料混合均匀得到混合物；三、滴加多异氰酸酯和催化剂进行反应，再加入有机硅继续反应，得到预聚体；四、滴加水乳化，抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料。本发明能够提高天然可再生资源环糊精和松香的利用效率，将刚性环状结构引入聚氨酯中，克服了现有水性聚氨酯涂料耐水性、耐热性以及表面性能均较差的缺点，通过在聚氨酯骨架结构中引入阻燃链段，合成本征型阻燃聚氨酯涂料，克服添加型阻燃聚氨酯机械性能差的缺点，并且利用有机硅改性，进一步克服水性聚氨酯涂料耐水性差的缺点，得到能够稳定存放的聚氨酯涂料，提高聚氨酯涂料的综合性能。
【IPC分类】C08G18/48, C08G18/66, C08G18/42, C09D175/06, C08G18/12, C09D175/08
【公开号】CN104893539
【申请号】CN201510340139
【发明人】贺新福, 吴红菊, 周安宁
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚氨酯广泛应用于造纸业、建筑涂料、胶黏剂、油墨及皮革等领域中。目前使用的聚氨酯材料大部分为易燃材料，在火灾频发的今天，开发阻燃型聚氨酯材料成为时代的热点。通过物理添加阻燃剂的方式虽然能够赋予材料一定的阻燃性能，但阻燃剂与聚合物相容性差，容易迀移或者析出到材料表面，破坏材料力学性能，因此，在合成聚氨酯材料的结构骨架中引入阻燃成分，赋予材料本征阻燃性能，成为近年来研宄的热点。
[0003]水性聚氨酯涂料和溶剂型涂料相比，具有环保无毒污染小的优点，但是由于水性聚氨酯涂料的分子链上引入了亲水基团，所吸收的水与聚氨酯中的极性基团起作用，形成了氢键，减弱了聚氨酯分子之间的氢键的作用，使涂料的机械强度降低，使得聚氨酯涂料在实际应用中有着很大的局限性。因此，同时改善聚氨酯材料的阻燃性能和表面性能，提高其耐水性，获得综合性能优良的水性聚氨酯涂料成为大家共同的目标。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，该方法能够提高天然可再生资源环糊精和松香的利用效率，将刚性环状结构引入聚氨酯中，克服了现有水性聚氨酯涂料耐水性、耐热性以及表面性能较差的缺点，通过在聚氨酯骨架结构中引入阻燃链段，合成本征型阻燃聚氨酯涂料，克服添加型阻燃聚氨酯机械性能差的缺点，并且利用有机硅改性，进一步克服水性聚氨酯涂料耐水性差的缺点，得到能稳定存放的聚氨酯涂料，提高聚氨酯涂料的综合性能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0006]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇组合物20?90份，阻燃剂5?40份，溶剂20?60份，亲水扩链剂5?30份，中和剂5?50份，催化剂0.05?3份，有机硅5?30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为10%?25%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香或羟烷基化环糊精，所述聚合物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述溶剂为丙酮；
[0007]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C?600C条件下混合均匀，得到混合物；
[0008]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C?90°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h?1h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih?3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为(1.1?3):1 ;
[0009]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C?5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对所述预聚体进行乳化，然后抽真空去除所述溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为20wt%? 55wt%。
[0010]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所称取的各种原料分别为:多元醇组合物30?80份，阻燃剂10?30份，溶剂30?50份，亲水扩链剂5?20份，中和剂10?40份，催化剂I?3份，有机硅5?25份。
[0011]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所称取的各种原料分别为:多元醇80份，阻燃剂20份，溶剂40份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂3份，有机娃5份。
[0012]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的一种或两种以上；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种或两种以上。
[0013]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺，所述中和剂为醋酸。
[0014]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香，所述羟烷基化环糊精为羟丙基环糊精或羟乙基环糊精；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种或两种以上。
[0015]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述聚酯多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种或两种以上；所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种或两种以上。
[0016]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种以上。
[0017]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中的一种或两种以上。
[0018]上述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或两种以上。
[0019]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0020]1、本发明中改性松香和羟烷基化环糊精是在保证生物质(松香或环糊精)基本结构(刚性环状结构)的前提下，对生物质的分子结构进行一定程度的改性，赋予生物质表面新的官能团，可以大大增加生物质的水溶性，提高反应性能，同时，改性松香或羟烷基化环糊精的刚性骨架引入聚氨酯结构中，能够提高聚氨酯的耐水性、光泽度和耐溶剂腐蚀性。
[0021]2、本发明能够提高天然可再生资源环糊精和松香的利用效率，将刚性环状结构引入聚氨酯中，克服现有水性聚氨酯涂料耐水性、耐热性以及表面性能较差的缺点，通过在聚氨酯骨架结构中引入阻燃链段，合成本征型阻燃聚氨酯涂料，克服了添加型阻燃聚氨酯机械性能差的缺点，并且利用有机硅改性，进一步克服水性聚氨酯涂料耐水性差的缺点，得到能够稳定存放的聚氣醋涂料，提尚聚氣醋涂料的综合性能。
[0022]3、本发明中所用的阻燃剂在起到阻燃作用的同时，还能够在聚氨酯分子链结构中充当扩链剂，有利于实现聚氨酯的本征阻燃，同时不减弱其机械性能，本发明制备的疏水阻燃型聚氨酯的极限氧指数均在28及以上(ASTM D2863标准测试结果)，达到Vo级别(UL94标准测定结果)，具有良好的阻燃效果。
[0023]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0024]图1为实施例1制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
[0025]图2为实施例3制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
[0026]图3为实施例5制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
[0027]图4为实施例7制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料的热失重曲线。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]本实施例包括以下步骤:
[0030]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇80份，阻燃剂20份，溶剂40份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂3份，有机硅5份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为12.5%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精，所述聚合物多元醇为聚乙二醇；所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺；
[0031]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在600C条件下混合均匀，得到混合物；
[0032]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为75°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为2:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯 二异氰酸酯，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述有机硅为KH-560 ；
[0033]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为30wt%。
[0034]从图1中可以看出，实施例1制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在252°C和270°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为92°，吸水率为
2.6%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0035]实施例2
[0036]本实施例与实施例1相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚或聚环氧乙烷，或者为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的至少两种；所述亲水扩链剂为二羟基半酯或二氨基苯甲酸，或者为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的至少两种；所述阻燃剂为双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇或二溴新戊二醇，或者为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的至少两种；所述中和剂为N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺或三乙胺，或者为五甲基二乙烯三胺、N, N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的至少两种；
[0037]步骤三中所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯三聚体，或者为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的至少两种；所述催化剂为辛酸亚锡或三正丁基苯甲酸锡，或者为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中的至少两种；所述有机硅KH-550或KH-570，或者为KH-550、KH-560和KH-570中的至少两种。
[0038]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0039]实施例3
[0040]本实施例包括以下步骤:
[0041]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇60份，阻燃剂15份，溶剂30份，亲水扩链剂9份，中和剂5份，催化剂2份，有机硅30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为16.7%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟乙基环糊精，所述聚合物多元醇为聚乙二醇和聚丙二醇(聚乙二醇和聚丙二醇的质量比为1:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸和二羟基半酯(二羟甲基丙酸和二羟基半酯的质量比为2:1)，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)和双(4-羟基苯基)苯基氧化膦((N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)和双(4-羟基苯基)苯基氧化膦的质量比为1:1)，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺和N，N- 二甲基环己胺(五甲基二乙烯三胺和N，N- 二甲基环己胺的质量比为1:2);
[0042]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在450C条件下混合均匀，得到混合物；
[0043]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为90°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为3:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为2:1)，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡(二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡的质量比为1:1)，所述有机硅为KH-560和KH-570 (KH-560和KH-570的质量比为1:1);
[0044]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为35wt%。
[0045]从图2中可以看出，实施例3制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在263°C和285°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为98°，吸水率为
1.7%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0046]实施例4
[0047]本实施例与实施例3相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种或三种以上，或者为聚乙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的两种，或者为聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种与聚丙二醇的混合物；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中一种或三种，或者为二羟甲基丙酸和二氨基苯甲酸，或者为二氨基苯甲酸和二羟基半酯；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种、三种或四种，或者为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的两种，或者为四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种与双(4-羟基苯基)苯基氧化膦的混合物；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种或三种以上，或者为五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺和三乙胺中的两种，或者为三乙烯二胺和三乙胺中的一种与N，N- 二甲基环己胺的混合物；
[0048]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或三种以上，或者为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的两种，或者为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中一种或三种，或者为二月桂酸二丁基锡和三正丁基苯甲酸锡，或者为辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡；所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或三种，或者为KH-550和KH-560，或者为KH-550和KH-570。
[0049]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0050]实施例5
[0051]本实施例包括以下步骤:
[0052]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇75份，阻燃剂25份，溶剂60份，亲水扩链剂11份，中和剂5.5份，催化剂3份，有机硅20份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为13.3%,余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精，所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇(聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇的质量比为1:1:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸(二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸的质量比为1:2:1)，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦和四溴苯酐二醇((N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦和四溴苯酐二醇的质量比为1:1:2)，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺和三乙烯二胺(五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺和三乙烯二胺的质量比为1:2:1);
[0053]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C条件下混合均匀，得到混合物；
[0054]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行5h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih后停止，得到预聚体；所述多异 氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为3:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为1:1:1)，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡(二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡的质量比为2:1:1)，所述有机硅为 KH-550、KH-560 和 KH-570 (KH-550、KH-560 和 KH-570 的质量比为 1:1:1)；
[0055]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为40wt%。
[0056]从图3中可以看出，实施例5制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在245°C和265°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为87°，吸水率为
3.8%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0057]实施例6
[0058]本实施例与实施例5相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种、两种或四种以上，或者为聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇中的一种与聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的两种的混合物，或者为聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇中的两种与聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种的混合物，或者为聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的一种或两种；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种、两种或四种，或者为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦和四溴苯酐二醇中的两种与二溴新戊二醇的混合物；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N- 二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种、两种或四种，或者为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺和三乙烯二胺中的两种与三乙胺的混合物；
[0059]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种、两种或四种以上，或者为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种与六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体的混合物，或者为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的两种与六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种的混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中一种或两种；所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或两种。
[0060]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0061]实施例7
[0062]本实施例包括以下步骤:
[0063]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇75份，阻燃剂25份，溶剂50份，亲水扩链剂10份，中和剂5份，催化剂2.5份，有机硅10份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为13.3%,余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香，所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香；所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四氢呋喃醚(聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四氢呋喃醚的质量比为1:2:1:2);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂N-甲基二乙醇胺，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇((N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇的质量比为2:2:1:1)，所述中和剂为醋酸；
[0064]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在450C条件下混合均匀，得到混合物；
[0065]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为70°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行6h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.1:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量比为1:1:1:1),所述催化剂为辛酸亚锡，所述有机硅为KH-560 ；
[0066]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至2°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为30wt%。
[0067]从图4中可以看出，实施例7制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在252°C和285°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为96°，吸水率为1.1%,说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0068]实施例8
[0069]本实施例与实施例7相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种、两种、三种或五种，或者为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四氢呋喃醚中的三种与聚环氧乙烷的混合物；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种、两种或三种；
[0070]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种、两种、三种或五种，或者为多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的两种与六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体的混合物。
[0071]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0072]实施例9
[0073]本实施例包括以下步骤:
[0074]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇20份，阻燃剂5份，溶剂20份，亲水扩链剂5份，中和剂5份，催化剂0.05份，有机硅15份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为10%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香，所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香；所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷(聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷的质量比为2:1:1:2:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，所述阻燃剂为双(4-羟基苯基)苯基氧化膦，所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺(五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺的质量比为1:1:1:1)；
[0075]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C条件下混合均匀，得到混合物；
[0076]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行1h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为2:1 ;所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体(甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六 亚甲基二异氰酸酯三聚体的质量比为1: 1:2:1:1)，所述催化剂为三正丁基苯甲酸锡，所述有机硅为KH-570 ；
[0077]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为20wt%。
[0078]实施例9制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在212°C和239°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为93°，吸水率为1.4%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0079]实施例10
[0080]本实施例与实施例9相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的四种以下；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种、两种或三种；
[0081]步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的四种以下。
[0082]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0083]实施例11
[0084]本实施例包括以下步骤:
[0085]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇90份，阻燃剂40份，溶剂60份，亲水扩链剂30份，中和剂50份，催化剂3份，有机硅30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为25%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟乙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯；所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂二羟基半酯，所述阻燃剂为四溴苯酐二醇，所述中和剂为三乙烯二胺；
[0086]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在600C条件下混合均匀，得到混合物；
[0087]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为80°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行9h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.5:1 ;所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，所述催化剂为辛酸亚锡，所述有机硅为KH-550 ；
[0088]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为55%。
[0089]实施例11制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在260°C和281°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为101°，吸水率为0.9%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0090]实施例12
[0091]本实施例与实施例11相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚己二酸-1，4-丁二醇酯，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的至少两种。
[0092]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0093]实施例13
[0094]本实施例包括以下步骤:
[0095]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇80份，阻燃剂30份，溶剂50份，亲水扩链剂20份，中和剂40份，催化剂2.5份，有机硅25份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为20%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯(聚己内酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的质量比为1:2);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二氨基苯甲酸，所述阻燃剂为二溴新戊二醇，所述中和剂为三乙胺；
[0096]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在400C条件下混合均匀，得到混合物；
[0097]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为70°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行8h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为2:1 ;所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，所述催化剂为辛酸亚锡，所述有机硅为KH-560 ；
[0098]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为40wt%。
[0099]实施例13制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在255°C和274°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为30，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为97°，吸水率为1.3%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0100]实施例14
[0101]本实施例与实施例13相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚己二酸-1，4-丁二醇酯，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种或三种以上，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的两种，或者为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物。
[0102]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0103]实施例15
[0104]本实施例包括以下步骤:
[0105]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇30份，阻燃剂10份，溶剂30份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂I份，有机硅5份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为15.6%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1:1:1);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二氨基苯甲酸，所述阻燃剂为二溴新戊二醇，所述中和剂为三乙胺；
[0106]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C条件下混合均匀，得到混合物；
[0107]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为60°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行6h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.3:1 ;所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述有机硅为KH-560 ;
[0108]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至:TC，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为25wt%。
[0109]实施例15制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在232°C和260°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为29，按照UL94标准测 定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为92°，吸水率为1.6%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0110]实施例16
[0111]本实施例与实施例15相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚己二酸-1，4-丁二醇酯，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种、两种或四种，或者为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的两种与聚己二酸-1，4- 丁二醇酯的混合物。
[0112]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0113]实施例17
[0114]本实施例包括以下步骤:
[0115]步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇55份，阻燃剂24份，溶剂40份，亲水扩链剂18份，中和剂28份，催化剂0.08份，有机硅15份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为22%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为羟丙基环糊精；所述聚合物多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯(聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯的质量比为1:2:1:2);所述溶剂为丙酮，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)，所述中和剂为N，N- 二甲基环己胺；
[0116]步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在450C条件下混合均匀，得到混合物；
[0117]步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为70°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行6h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应2h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为1.6:1 ;所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述有机硅为KH-550 ;
[0118]步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对预聚体进行乳化，然后抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为30wt%。
[0119]实施例17制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料在243°C和276°C条件下的失重率分别约为5%和10%，利用LFY-606B型数显氧指数测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的极限氧指数为28，按照UL94标准测定其阻燃性能指标可以达到Vo级别，利用MCAT型接触角测定仪测定该疏水阻燃型聚氨酯涂料的表面接触角为99°，吸水率为0.7%，说明该疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0120]实施例18
[0121]本实施例与实施例17相同，其不同之处在于:步骤一中所述聚合物多元醇为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种、两种或二种。
[0122]本实施例制备的疏水阻燃型聚氨酯涂料具有良好的耐热性、阻燃性和疏水性。
[0123]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、称取以下重量份的各种原料:多元醇组合物20?90份，阻燃剂5?40份，溶剂20?60份，亲水扩链剂5?30份，中和剂5?50份，催化剂0.05?3份，有机硅5?30份；所述多元醇组合物由生物质基多元醇和聚合物多元醇混合而成，所述多元醇组合物中生物质基多元醇的质量含量为10%?25%，余量为聚合物多元醇；所述生物质基多元醇为改性松香或羟烷基化环糊精，所述聚合物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述溶剂为丙酮； 步骤二、将步骤一中所述多元醇组合物、阻燃剂、溶剂、亲水扩链剂和中和剂在300C?600C条件下混合均匀，得到混合物； 步骤三、向步骤二中所述混合物中滴加多异氰酸酯和步骤一中所述催化剂，然后在温度为50°C?90°C的氮气气氛保护条件下搅拌反应，待反应进行4h?1h后向反应体系中加入步骤一中所述有机硅，继续反应Ih?3h后停止，得到预聚体；所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基和步骤一中所述多元醇组合物中羟基的摩尔比为(1.1?3):1 ; 步骤四、待步骤三中所述预聚体的温度降至0°C?5°C，向所述预聚体中滴加水，在搅拌条件下对所述预聚体进行乳化，然后抽真空去除所述溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料；所述水的质量用量为使所述疏水阻燃型聚氨酯涂料的固含量为20wt%? 55wt%。2.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所称取的各种原料分别为:多元醇组合物30?80份，阻燃剂10?30份，溶剂30?50份，亲水扩链剂5?20份，中和剂10?40份，催化剂I?3份，有机硅5?25份。3.按照权利要求2所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所称取的各种原料分别为:多元醇80份，阻燃剂20份，溶剂40份，亲水扩链剂5份，中和剂10份，催化剂3份，有机硅5份。4.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸中的一种或两种以上；所述中和剂为五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和三乙胺中的一种或两种以上。5.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺，所述中和剂为醋酸。6.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述改性松香为经马来酸和二元醇改性的松香，所述羟烷基化环糊精为羟丙基环糊精或羟乙基环糊精；所述阻燃剂为(N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、四溴苯酐二醇和二溴新戊二醇中的一种或两种以上。7.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述聚酯多元醇为聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸-1，4-丁二醇酯中的一种或两种以上；所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃醚和聚环氧乙烷中的一种或两种以上。8.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种以上。9.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三正丁基苯甲酸锡中的一种或两种以上。10.按照权利要求1所述的一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述有机硅为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或两种以上。
【专利摘要】本发明公开了一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法，该方法为：一、称取各种原料；二、将原料混合均匀得到混合物；三、滴加多异氰酸酯和催化剂进行反应，再加入有机硅继续反应，得到预聚体；四、滴加水乳化，抽真空去除溶剂，得到疏水阻燃型聚氨酯涂料。本发明能够提高天然可再生资源环糊精和松香的利用效率，将刚性环状结构引入聚氨酯中，克服了现有水性聚氨酯涂料耐水性、耐热性以及表面性能均较差的缺点，通过在聚氨酯骨架结构中引入阻燃链段，合成本征型阻燃聚氨酯涂料，克服添加型阻燃聚氨酯机械性能差的缺点，并且利用有机硅改性，进一步克服水性聚氨酯涂料耐水性差的缺点，得到能够稳定存放的聚氨酯涂料，提高聚氨酯涂料的综合性能。
【IPC分类】C08G18/48, C08G18/66, C08G18/42, C09D175/06, C08G18/12, C09D175/08
【公开号】CN104893539
【申请号】CN201510340139
【发明人】贺新福, 吴红菊, 周安宁
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日
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