聚氨酯塗料及其製備方法與流程
2023-09-24 02:46:40 1
本發明涉及塗料的生產製備領域，具體地，涉及聚氨酯塗料及其製備方法。
背景技術：
：聚氨酯塗料因其具有成膜溫度低、附著力強、耐磨性好、硬度大以及耐化學品、耐候性好等特點，使得其廣泛應用於塗料領域。因此，在工業生產中，其用量極大。而常規的聚氨酯塗料往往會使用pet進行製備，因而，pet的用量較大，而為了保證製得的聚氨酯塗料的使用性能，使用的pet往往是新料，因此會導致使用成本的大大增加，同時，大量的pet回料也會對社會環境造成一定的影響。因此，提供一種能以pet回料來進行製備，且依然具有良好的使用性能的聚氨酯塗料及其製備方法是本發明亟需解決的問題。技術實現要素：針對上述現有技術，本發明的目的在於克服現有技術中常規的聚氨酯塗料往往會使用pet進行製備，pet的用量較大，而為了保證製得的聚氨酯塗料的使用性能，使用的pet往往是新料，因此會導致使用成本的大大增加，同時，大量的pet回料也會對社會環境造成一定的影響的問題，從而提供一種能以pet回料來進行製備，且依然具有良好的使用性能的聚氨酯塗料及其製備方法。為了實現上述目的，本發明提供了一種聚氨酯塗料的製備方法，其中，所述製備方法包括：1)將三羥甲基丙烷、2,4-甲苯二異氰酸酯和納米氧化矽混合後水浴加熱，製得混合物m1；2)向步驟1)中製得的混合物m1中加入乙酸丁酯和二丁基二月桂酸錫後，繼續水浴加熱，製得混合物m2；3)將pet回料、乙二醇、丙三醇、乙酸鋅和連二亞硫酸鈉置於溫度為180-220℃的條件下混合，製得混合物m3；4)向步驟3)中製得的混合物m3中加入順丁烯二酸酐後，置於壓強為85-95kpa，溫度為130-150℃的條件下，反應40-100min，製得混合物m4；5)將步驟2)中製得的混合物m2和步驟4)中製得的混合物m4混合，製得聚氨酯塗料。本發明還提供了一種根據上述所述的製備方法製得的聚氨酯塗料。通過上述技術方案，本發明將三羥甲基丙烷、2,4-甲苯二異氰酸酯和納米氧化矽在水浴條件下進行混合，而後向其中加入乙酸丁酯和二丁基二月桂酸錫繼續水浴加熱混合，得到混合物m2，同時，將pet回料、乙二醇、丙三醇、乙酸鋅和連二亞硫酸鈉於180-220℃的條件下混合後，於一定條件下加入順丁烯二酸酐反應，得到混合物m4，再將混合物m2和混合物m4進行混合，製得聚氨酯塗料，從而通過上述原料及製備方法進行製備，使得能在加入大量pet回料的前提下，製得的聚氨酯塗料依然具有良好的使用性能。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。本發明提供了一種聚氨酯塗料的製備方法，其中，所述製備方法包括：1)將三羥甲基丙烷、2,4-甲苯二異氰酸酯和納米氧化矽混合後水浴加熱，製得混合物m1；2)向步驟1)中製得的混合物m1中加入乙酸丁酯和二丁基二月桂酸錫後，繼續水浴加熱，製得混合物m2；3)將pet回料、乙二醇、丙三醇、乙酸鋅和連二亞硫酸鈉置於溫度為180-220℃的條件下混合，製得混合物m3；4)向步驟3)中製得的混合物m3中加入順丁烯二酸酐後，置於壓強為85-95kpa，溫度為130-150℃的條件下，反應40-100min，製得混合物m4；5)將步驟2)中製得的混合物m2和步驟4)中製得的混合物m4混合，製得聚氨酯塗料。上述設計通過將三羥甲基丙烷、2,4-甲苯二異氰酸酯和納米氧化矽在水浴條件下進行混合，而後向其中加入乙酸丁酯和二丁基二月桂酸錫繼續水浴加熱混合，得到混合物m2，同時，將pet回料、乙二醇、丙三醇、乙酸鋅和連二亞硫酸鈉於180-220℃的條件下混合後，於一定條件下加入順丁烯二酸酐反應，得到混合物m4，再將混合物m2和混合物m4進行混合，製得聚氨酯塗料，從而通過上述原料及製備方法進行製備，使得能在加入大量pet回料的前提下，製得的聚氨酯塗料依然具有良好的使用性能。在本發明的一種優選的實施方式中，為了使製得的聚氨酯塗料具有更好的使用性能，且儘可能節省生產成本，相對於100重量份的所述三羥甲基丙烷，所述2,4-甲苯二異氰酸酯的用量為350-500重量份，所述納米氧化矽的用量為3-10重量份，所述乙酸丁酯的用量為20-80重量份，所述二丁基二月桂酸錫的用量為10-30重量份，所述pet回料的用量為50-200重量份，所述乙二醇的用量為80-300重量份，所述丙三醇的用量為10-40重量份，所述乙酸鋅的用量為1-2重量份，所述連二亞硫酸鈉的用量為1-5重量份，所述順丁烯二酸酐的用量為50-150重量份。進一步優選的實施方式中，相對於100重量份的所述三羥甲基丙烷，所述2,4-甲苯二異氰酸酯的用量為400-460重量份，所述納米氧化矽的用量為5-8重量份，所述乙酸丁酯的用量為40-60重量份，所述二丁基二月桂酸錫的用量為15-25重量份，所述pet回料的用量為100-150重量份，所述乙二醇的用量為150-220重量份，所述丙三醇的用量為20-30重量份，所述乙酸鋅的用量為1-1.5重量份，所述連二亞硫酸鈉的用量為2-4重量份，所述順丁烯二酸酐的用量為80-120重量份。步驟1)中水浴加熱可以按照本領域常規方式進行操作，水浴加熱的溫度可以為任意適合的溫度，例如，可以為60℃以上即可，當然，進一步優選的實施方式中，為了進一步提高製得的聚氨酯塗料的使用性能，步驟1)中水浴加熱的溫度為75-85℃，加熱時間為5-20min。進一步優選的實施方式中，步驟2)中水浴加熱的溫度為75-85℃，加熱時間為60-100min。當然，更為優選的實施方式中，步驟3)中混合時間為3-5h。步驟4)中可以在反應後直接使用，當然，為了使得反應更為充分，進一步提高製得的聚氨酯塗料的使用性能，步驟4)中還可以包括在反應40-100min後，減壓至常壓條件下，置於溫度為180-220℃的條件下放置20-50min。當然，這裡的常壓指一個大氣壓，為本領域技術人員都能理解的範疇。本發明還提供了一種根據上述所述的製備方法製得的聚氨酯塗料。以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。以下實施例中，所述三羥甲基丙烷、所述2,4-甲苯二異氰酸酯、所述納米氧化矽、所述乙酸丁酯、所述二丁基二月桂酸錫、所述乙二醇、所述丙三醇、所述乙酸鋅、所述連二亞硫酸鈉和所述順丁烯二酸酐為常規市售品，所述pet回料為回收的pet塑料瓶經打碎後的粉末。實施例11)將100重量份的三羥甲基丙烷、400重量份的2,4-甲苯二異氰酸酯和5重量份的納米氧化矽混合後置於溫度為75℃的條件下水浴加熱5min，製得混合物m1；2)向步驟1)中製得的混合物m1中加入40重量份的乙酸丁酯和15重量份的二丁基二月桂酸錫後，繼續置於溫度為75℃的條件下水浴加熱60min，製得混合物m2；3)將100重量份的pet回料、150重量份的乙二醇、20重量份的丙三醇、1重量份的乙酸鋅和2重量份的連二亞硫酸鈉置於溫度為180℃的條件下混合3h，製得混合物m3；4)向步驟3)中製得的混合物m3中加入80重量份的順丁烯二酸酐後，置於壓強為85kpa，溫度為130℃的條件下，反應40min後，減壓至常壓條件下，置於溫度為180℃的條件下放置20min，製得混合物m4；5)將步驟2)中製得的混合物m2和步驟4)中製得的混合物m4混合，製得聚氨酯塗料a1。實施例21)將100重量份的三羥甲基丙烷、460重量份的2,4-甲苯二異氰酸酯和8重量份的納米氧化矽混合後置於溫度為85℃的條件下水浴加熱20min，製得混合物m1；2)向步驟1)中製得的混合物m1中加入60重量份的乙酸丁酯和25重量份的二丁基二月桂酸錫後，繼續置於溫度為85℃的條件下水浴加熱100min，製得混合物m2；3)將150重量份的pet回料、220重量份的乙二醇、30重量份的丙三醇、1.5重量份的乙酸鋅和4重量份的連二亞硫酸鈉置於溫度為220℃的條件下混合5h，製得混合物m3；4)向步驟3)中製得的混合物m3中加入120重量份的順丁烯二酸酐後，置於壓強為95kpa，溫度為150℃的條件下，反應100min後，減壓至常壓條件下，置於溫度為220℃的條件下放置50min，製得混合物m4；5)將步驟2)中製得的混合物m2和步驟4)中製得的混合物m4混合，製得聚氨酯塗料a2。實施例31)將100重量份的三羥甲基丙烷、430重量份的2,4-甲苯二異氰酸酯和6重量份的納米氧化矽混合後置於溫度為80℃的條件下水浴加熱10min，製得混合物m1；2)向步驟1)中製得的混合物m1中加入50重量份的乙酸丁酯和20重量份的二丁基二月桂酸錫後，繼續置於溫度為80℃的條件下水浴加熱80min，製得混合物m2；3)將120重量份的pet回料、180重量份的乙二醇、25重量份的丙三醇、1.2重量份的乙酸鋅和3重量份的連二亞硫酸鈉置於溫度為200℃的條件下混合4h，製得混合物m3；4)向步驟3)中製得的混合物m3中加入100重量份的順丁烯二酸酐後，置於壓強為90kpa，溫度為140℃的條件下，反應70min後，減壓至常壓條件下，置於溫度為200℃的條件下放置30min，製得混合物m4；5)將步驟2)中製得的混合物m2和步驟4)中製得的混合物m4混合，製得聚氨酯塗料a3。實施例4按照實施例1的製備方法進行製備，不同的是，所述2,4-甲苯二異氰酸酯的用量為350重量份，所述納米氧化矽的用量為3重量份，所述乙酸丁酯的用量為20重量份，所述二丁基二月桂酸錫的用量為10重量份，所述pet回料的用量為50重量份，所述乙二醇的用量為80重量份，所述丙三醇的用量為10重量份，所述乙酸鋅的用量為1重量份，所述連二亞硫酸鈉的用量為1重量份，所述順丁烯二酸酐的用量為50重量份，製得聚氨酯塗料a4。實施例5按照實施例2的製備方法進行製備，不同的是，所述2,4-甲苯二異氰酸酯的用量為500重量份，所述納米氧化矽的用量為10重量份，所述乙酸丁酯的用量為80重量份，所述二丁基二月桂酸錫的用量為30重量份，所述pet回料的用量為200重量份，所述乙二醇的用量為300重量份，所述丙三醇的用量為40重量份，所述乙酸鋅的用量為2重量份，所述連二亞硫酸鈉的用量為5重量份，所述順丁烯二酸酐的用量為150重量份，製得聚氨酯塗料a5。對比例1按照實施例3的製備方法進行製備，不同的是，不加入2,4-甲苯二異氰酸酯，製得塗料d1。對比例2按照實施例3的製備方法進行製備，不同的是，不加入納米氧化矽，製得塗料d2。對比例3按照實施例3的製備方法進行製備，不同的是，不加入乙酸鋅，製得塗料d3。測試例將上述製得的a1-a5和d1-d3分別按照hg/t2454檢測，得到的結果如表1所示。表1編號表幹時間/h耐鹼性耐酸性hg/t2454≤2168h無異常168h無異常a10.9168h無異常168h無異常a21.2168h無異常168h無異常a31.3168h無異常168h無異常a41.8168h無異常168h無異常a51.6168h無異常168h無異常d11.572即出現異常72即出現異常d23.672即出現異常72即出現異常d32.872即出現異常72即出現異常以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。當前第1頁12