本技术涉及涂料领域，尤其是涉及一种耐污水性聚氨酯及其制备方法。
背景技术：
1、聚氨酯涂层在汽车内饰皮革涂层中有着广泛的应用，其中，传统的聚氨酯涂层由聚醚二元醇或聚酯二元醇与二异氰酸、催化剂、扩链剂、中和剂、丙酮以及水制备得到，这些聚氨酯涂层具有柔韧性好的特点，但是，上述聚氨酯涂层存在以下两个缺点：第一，聚氨酯涂层的疏水性差，污垢容易粘附；第二，聚氨酯涂层的耐刮擦性能差，聚氨酯涂层受刮擦后易产生划痕，划痕内容易藏匿污垢，且划痕内的污垢难以清除。
2、为改善传统聚氨酯涂层耐污性能差的问题，相关技术引入了有机硅对聚氨酯进行改性，例如采用羟基硅油与聚醚二元醇或聚酯二元醇搭配作为聚合二元醇，然后与二异氰酸酯、催化剂、扩链剂等进行制备有机硅改性聚氨酯涂层。其中，相关技术中的有机硅改性聚氨酯涂层的疏水性有所提高，能够减少污垢的粘附，但仍有待提高。另外，有机硅改性聚氨酯涂层的耐刮擦性没有明显改善，聚氨酯涂层受刮擦仍容易产生划痕，从而藏匿污垢。
技术实现思路
1、为了改善相关技术中聚氨酯涂层耐污性差的问题，本技术提供一种耐污水性聚氨酯及其制备方法。
2、第一方面，本技术提供的一种耐污水性聚氨酯采用如下的技术方案：
3、一种耐污水性聚氨酯，包括以下重量份的原料：
4、有机硅多元醇：10-15份；
5、聚醚二元醇：4.5-8.5份；
6、二异氰酸酯：13-15份；
7、扩链剂：2-4份；
8、中和剂：1-2份；
9、催化剂：0.01-0.015份；
10、丙酮：24-28份；
11、水：60-70份；
12、所述有机硅多元醇包括羟基硅油与含氟有机硅多元醇，所述羟基硅油与含氟有机硅多元醇的重量比为1：(3-4)，所述含氟有机硅多元醇由含氟端含氢硅油与端乙烯基端羟基硅油按摩尔比1:(2-2.25)进行硅氢加成反应制得，所述扩链剂包括羧酸型扩链剂和胺类扩链剂，所述羧酸型扩链剂和胺类扩链剂的重量比为(2-2.5)：1。
13、本技术通过羟基硅油、含氟有机硅多元醇、聚醚二元醇与二异氰酸酯进行反应得到异氰酸酯封端预聚物后，再通过羧酸型扩链剂、胺类扩链剂与异氰酸酯封端预聚物进行扩链反应制得耐污水性聚氨酯。其中，采用羟基硅油以及含氟有机硅多元醇共同对聚氨酯进行改性，能够有效提高该耐污水性聚氨酯的表面疏水性，使得耐污水性聚氨酯不易粘附酱油、牛奶等污渍，有利于改善涂层的耐污性。另外，羟基硅油以及含氟有机硅多元醇共同作用还能够提高该耐污水性聚氨酯的耐刮擦性好，使得耐污水性聚氨酯不易产生划痕，从而不会产生划痕处藏污纳垢而引起的耐污性差的问题。
14、可选的，所述羟基硅油的结构式为ho[(ch3)2sio]ah，其中，a的取值为12-20。
15、随着羟基硅油中二甲基硅氧烷链段聚合度a的增加，分子间的相互作用增强，耐污水性聚氨酯的表面疏水性、耐刮擦性以及耐热性均增强，但是，羟基硅油中二甲基硅氧烷链段的聚合度a过高时，羟基硅油与其他原料之间的分散性会变差，不利于获得储存稳定、不易发生分层的耐污水性聚氨酯。故本技术中，羟基硅油中二甲基硅氧烷链段的聚合度a控制在12-20范围内，有利于获得兼具耐污性、耐刮擦性、耐热性以及存储稳定、不易发生分层的耐污水性聚氨酯。
16、可选的，所述含氟端含氢硅油的结构式如下：
17、
18、其中，m的取值为5-8，n的取值为10-15。
19、本技术中，含氟端含氢硅油中包括三氟丙基甲基硅氧烷链段以及二甲基硅氧烷链段，其中，三氟丙基甲基硅氧烷链段的聚合度m控制在5-8，二甲基硅氧烷链段的聚合度n控制在10-15时，能够获得兼具耐污性、耐刮擦性、耐热性的耐污水性聚氨酯，同时，还可以进一步改善耐污水性聚氨酯的存储稳定性。
20、可选的，所述端乙烯基端羟基硅油的结构式如下：
21、
22、其中，t的取值为3-6。
23、本技术端乙烯基端羟基硅油中的二甲基硅氧烷链段的聚合度t控制在3-6范围内，能够获得兼具耐污性、耐刮擦性、耐热性的耐污水性聚氨酯，同时，还可以进一步改善耐污水性聚氨酯的存储稳定性。
24、可选的，所述含氟有机硅多元醇的制备方法包括以下步骤：
25、(1)将含氟端含氢硅油、端乙烯基端羟基硅油按摩尔比混合后，加入溶剂和铂催化剂，搅拌均匀，得到预混物；其中，溶剂的用量为含氟端含氢硅油、端乙烯基端羟基硅油两者总重量的50-60％，铂催化剂的用量为含氟端含氢硅油、端乙烯基端羟基硅油两者总重量的0.5-0.8％；
26、(2)在氮气保护下，将预混物升温至75-85℃，回流反应3-4h，然后脱除溶剂，得到含氟有机硅多元醇。
27、可选的，所述聚醚二元醇采用聚四氢呋喃醚二元醇、聚氧化丙烯二醇中的至少一种。
28、本技术中，聚醚二元醇可以采用聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇等常见的聚醚二元醇，其中，聚醚二元醇进一步优选为聚四氢呋喃醚二醇，因为聚四氢呋喃醚二醇具有优异的耐热性，可以改善耐污水性聚氨酯的耐热性能。
29、可选的，所述聚醚二元醇的分子量为1000-2000。
30、可选的，所述二异氰酸酯采用脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯中的至少一种。
31、本技术中，二异氰酸酯可以采用脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯中的至少一种，进一步优选采用芳香族二异氰酸酯，有利于进一步改善耐刮擦性。
32、可选的，所述中和剂采用三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的至少一种。
33、第二方面，本技术提供的一种耐污水性聚氨酯的制备方法采用如下的技术方案：
34、一种耐污水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
35、将有机硅多元醇、聚醚二元醇脱水后，加入二异氰酸酯和催化剂，在氮气保护下，升温至85-92℃反应2-2.5h，然后加入羧酸型扩链剂和丙酮总重量的30-40％，继续反应1-1.5h后，降温至40-45℃，加入剩余的丙酮降粘，随后加入中和剂，搅拌均匀后，加入水，高速分散后，立刻加入胺类扩链剂，并继续反应1-1.5h，最后抽真空脱丙酮，得到耐污水性聚氨酯。
36、本技术中，采用上述方法制备耐污水性聚氨酯，既可以获得表面疏水性好、耐刮擦性好的耐污水性聚氨酯，且反应过程容易控制，不同批次的产品差异性小，稳定性好。
37、综上所述，本技术的技术方案至少包括以下技术效果：
38、本技术通过羟基硅油、含氟有机硅多元醇、聚醚二元醇与二异氰酸酯进行反应得到异氰酸酯封端预聚物后，再通过羧酸型扩链剂、胺类扩链剂与异氰酸酯封端预聚物进行扩链反应制得耐污水性聚氨酯。其中，采用羟基硅油以及含氟有机硅多元醇共同对聚氨酯进行改性，能够有效提高该耐污水性聚氨酯的表面疏水性，使得耐污水性聚氨酯不易粘附酱油、牛奶等污渍，有利于改善涂层的耐污性。另外，羟基硅油以及含氟有机硅多元醇共同作用还能够提高该耐污水性聚氨酯的耐刮擦性好，使得耐污水性聚氨酯不易产生划痕，从而不会产生划痕处藏污纳垢而引起的耐污性差的问题。
1.一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述羟基硅油的结构式为ho[(ch3)2sio]ah，其中，a的取值为12-20。
3.根据权利要求2所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于，所述含氟端含氢硅油的结构式如下：
4.根据权利要求3所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述端乙烯基端羟基硅油的结构式如下：
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述聚醚二元醇采用聚四氢呋喃醚二元醇、聚氧化丙烯二醇中的至少一种。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述聚醚二元醇的分子量为1000-2000。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述二异氰酸酯采用脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述催化剂采用二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的至少一种。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐污水性聚氨酯，其特征在于：所述中和剂采用三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的至少一种。
10.权利要求1-9任意一项所述的一种耐污水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
