本發明專利技術公開了一種阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其原料包括：有機磷改性聚氨酯、水性酚醛樹脂、水性醇酸樹脂、羧甲基纖維素鈉、蒙脫土、煅燒高嶺土、納米氮化鋁、三聚氰胺磷酸酯、納米氫氧化鎂、消泡劑、平流劑、顏料。有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：將桐油多元醇和N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯升溫，保溫，真空脫水，再加入4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯，通入N2保護，升溫，保溫，降溫，加入1,5-戊二醇、二羥甲基丙酸、季戊四醇和丙酮，再加入環烷酸鋅，升溫，保溫，降溫后，再滴加含二甲基乙醇胺和三乙醇胺的混合溶液，升溫，保溫，中和后，再加水進行乳化分散，真空蒸餾得到有機磷改性聚氨酯。本發明專利技術阻燃性能優異。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及防水涂料
，尤其涉及一種阻燃改性聚氨酯金屬涂料。
技術介紹
隨著現代工業的飛速發展，金屬表面的防腐越來越受到各行各業的高度重視，采用涂料涂覆防腐是一種既經濟又有效的方法。對工礦企業來說，金屬腐蝕造成了經濟上的巨大損失是難以估量的，約占全球鋼產量的15-20％，可見，對腐蝕的防護是何等的重要。防止金屬腐蝕的方法有很多，如采用電鍍和陰極保護，造成了排放污染，不利于環境保護；還有在使用耐腐蝕合金，雖起到防腐作用，但工程造價達。經過實踐證明，采取涂料層防護是最有效最經濟普遍的方法。水性聚氨酯以水作為分散介質，具有環保無毒等優勢，并且可以通過改變軟硬段種類與比例來調節樹脂材料的綜合性能。自上世紀60年代末水性聚氨酯被引入市場后，水性聚氨酯以優異的粘結能力，出色的耐溫變性能，優良的耐低溫性能，良好的生物相容性以及環保無毒的特性而被廣泛應用在多個領域。而水性聚氨酯在使用時如未經阻燃處理，往往會成為引發火災的安全隱患。同時現有技術中水性聚氨酯涂料的耐磨和耐拉伸性能不足，影響實際使用。
技術實現思路
基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了一種阻燃改性聚氨酯金屬涂料，阻燃性能優異，耐磨、耐水、耐熱和耐拉伸性能優秀。本專利技術提出的一種阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其原料按重量份包括：有機磷改性聚氨酯90～100份，水性酚醛樹脂10～15份，水性醇酸樹脂5～10份，羧甲基纖維素鈉3～6份，蒙脫土12～15份，煅燒高嶺土20～30份，納米氮化鋁5～8份，三聚氰胺磷酸酯1～2份，納米氫氧化鎂15～20份，消泡劑1～2份，平流劑2～3份，顏料2～4份。優選地，有機磷改性聚氨酯、水性酚醛樹脂、水性醇酸樹脂的重量比為93～96：12～14：8～9。優選地，有機磷改性聚氨酯、三聚氰胺磷酸酯的重量比為93～96：1.6～1.8份。本專利技術按常規工藝制備。優選地，有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：將桐油多元醇和N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯升溫，保溫，真空脫水得到物料a；將4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯和物料a混合后，通入N2保護，升溫，保溫，然后降溫，加入1,5-戊二醇、二羥甲基丙酸、季戊四醇和丙酮，再加入環烷酸鋅，升溫，保溫，得到物料b；將物料b降溫后，再滴加含二甲基乙醇胺和三乙醇胺的混合溶液，升溫，保溫得到物料c；將物料c進行中和后，再加水進行乳化分散，真空蒸餾得到有機磷改性聚氨酯。優選地，有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：按重量份將40～50份桐油多元醇和5～8份N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯升溫，保溫，真空脫水得到物料a；將23～28份4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯和物料a混合后，通入N2保護，升溫，保溫，然后降溫，加入8～12份1,5-戊二醇、0.6～1份二羥甲基丙酸、5～8份季戊四醇和丙酮，再加入0.5～0.8份環烷酸鋅，升溫，保溫，得到物料b；將物料b降溫后，再滴加含0.8～1.2份二甲基乙醇胺和1.5～2.5份三乙醇胺的混合溶液，升溫，保溫得到物料c；將物料c進行中和后，再加250～280份水進行乳化分散，真空蒸餾得到有機磷改性聚氨酯。丙酮在有機磷改性聚氨酯的制備過程中起到溶劑的作用，無需限定用量。優選地，有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：將桐油多元醇和N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯升溫至100～110℃，保溫2～3h，真空脫水得到物料a；將4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯和物料a混合后，通入N2保護，升溫至75～85℃，保溫2～4h，然后降溫至45～55℃，加入1,5-戊二醇、二羥甲基丙酸、季戊四醇和丙酮，再加入環烷酸鋅，升溫至85～90℃，保溫1～2h，得到物料b；將物料b降溫至30～40℃后，再滴加含二甲基乙醇胺和三乙醇胺的混合溶液，升溫至60～70℃，保溫20～40min得到物料c；將物料c進行中和后，再加水進行乳化分散，真空蒸餾得到有機磷改性聚氨酯。優選地，有機磷改性聚氨酯制備方法中的桐油多元醇按如下方法制備：將桐油和甲酸混合后，升溫，滴加過氧化氫，滴加過程中不停攪拌，滴加完畢后繼續攪拌，接著加入氨水，冷卻至室溫后加入乙酸乙酯和水，靜置分層后取上層溶液，然后水洗至中性，干燥，蒸餾得到環氧桐油；將環氧桐油升溫后，通入N2保護，然后滴加無水乳酸，保溫，冷卻至室溫后，水洗，干燥得到桐油多元醇。優選地，有機磷改性聚氨酯制備方法中的桐油多元醇按如下方法制備：按重量份將100～110份桐油和43～46份甲酸混合后，升溫，以0.3～0.5份/min滴加45～50份過氧化氫，滴加過程中不停攪拌，滴加完畢后繼續攪拌，接著加入43～46份氨水，冷卻至室溫后加入乙酸乙酯和水，靜置分層后取上層溶液，然后水洗至中性，干燥，蒸餾得到環氧桐油；將環氧桐油升溫后，通入N2保護，然后滴加90～98份無水乳酸，保溫，冷卻至室溫后，水洗，干燥得到桐油多元醇。優選地，有機磷改性聚氨酯制備方法中的桐油多元醇按如下方法制備：將桐油和甲酸混合后，升溫至48～52℃，滴加過氧化氫，滴加過程中不停攪拌，滴加完畢后繼續攪拌17～20h，接著加入氨水，冷卻至室溫后加入乙酸乙酯和水，靜置分層后取上層溶液，然后水洗至中性，干燥，蒸餾得到環氧桐油；將環氧桐油升溫至98～102℃后，通入N2保護，然后滴加無水乳酸，保溫19～22h，冷卻至室溫后，水洗，干燥得到桐油多元醇。本專利技術將桐油和甲酸混合后，升溫，滴加過氧化氫，使桐油長鏈上的-C＝C-雙鍵被打開，形成環氧基團得到環氧桐油，然后升溫與乳酸進行反應，使環氧基團被打開，一端形成羥基，乳酸通過酯鍵接枝到另一端，而乳酸自身還帶有羥基，使最終得到的桐油多元醇上具有多個羥基，在后續聚氨酯的合成中，隨著多元醇中羥基含量的增加，大分子鏈軟段之間氫鍵相互作用增強，玻璃化溫度隨之升高；本專利技術采用桐油多元醇和N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯制備有機磷改性聚氨酯，在聚氨酯結構上引入長碳側鏈和含氮磷的基團，不僅提高了水性聚氨酯的親油性，使本專利技術成膜時親油基向外對空氣排布，親水基向內排布，從而使得接觸角增大，水難以在本專利技術所形成的涂層表面鋪展潤濕，同時后期涂料固化后在空氣中進行氧合作用，產生自交聯現象，使體系交聯度增加，剛性結構增多，改善由于含氮磷的基團的引入而導致涂層變軟、附著力變差的缺點，從而使涂層的耐水、耐熱和耐拉伸性能得到進一步增強，同時桐油多元醇和N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯中富含本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：有機磷改性聚氨酯90～100份，水性酚醛樹脂10～15份，水性醇酸樹脂5～10份，羧甲基纖維素鈉3～6份，蒙脫土12～15份，煅燒高嶺土20～30份，納米氮化鋁5～8份，三聚氰胺磷酸酯1～2份，納米氫氧化鎂15～20份，消泡劑1～2份，平流劑2～3份，顏料2～4份。
【技術特征摘要】
1.一種阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：有
機磷改性聚氨酯90～100份，水性酚醛樹脂10～15份，水性醇酸樹脂5～10份，
羧甲基纖維素鈉3～6份，蒙脫土12～15份，煅燒高嶺土20～30份，納米氮化
鋁5～8份，三聚氰胺磷酸酯1～2份，納米氫氧化鎂15～20份，消泡劑1～2
份，平流劑2～3份，顏料2～4份。
2.根據權利要求1所述阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，有機磷改
性聚氨酯、水性酚醛樹脂、水性醇酸樹脂的重量比為93～96：12～14：8～9。
3.根據權利要求1或2所述阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，有機
磷改性聚氨酯、三聚氰胺磷酸酯的重量比為93～96：1.6～1.8。
4.根據權利要求1-3任一項所述阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，
有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：將桐油多元醇和N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞
甲基膦酸二乙酯升溫，保溫，真空脫水得到物料a；將4,4-二環己基甲烷二異
氰酸酯和物料a混合后，通入N2保護，升溫，保溫，然后降溫，加入1,5-戊二
醇、二羥甲基丙酸、季戊四醇和丙酮，再加入環烷酸鋅，升溫，保溫，得到物
料b；將物料b降溫后，再滴加含二甲基乙醇胺和三乙醇胺的混合溶液，升溫，
保溫得到物料c；將物料c進行中和后，再加水進行乳化分散，真空蒸餾得到有
機磷改性聚氨酯。
5.根據權利要求1-4任一項所述阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，
有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：按重量份將40～50份桐油多元醇和5～8
份N,N-雙(2-羥乙基)氨基亞甲基膦酸二乙酯升溫，保溫，真空脫水得到物料a；
將23～28份4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯和物料a混合后，通入N2保護，升
溫，保溫，然后降溫，加入8～12份1,5-戊二醇、0.6～1份二羥甲基丙酸、5～
8份季戊四醇和丙酮，再加入0.5～0.8份環烷酸鋅，升溫，保溫，得到物料b；
\t將物料b降溫后，再滴加含0.8～1.2份二甲基乙醇胺和1.5～2.5份三乙醇胺的
混合溶液，升溫，保溫得到物料c；將物料c進行中和后，再加250～280份水
進行乳化分散，真空蒸餾得到有機磷改性聚氨酯。
6.根據權利要求1-4任一項所述阻燃改性聚氨酯金屬涂料，其特征在于，
有機磷改性聚氨酯的制備方法如下：將桐油多元醇和N,N-雙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周立，
申請(專利權)人：寧國隆世金屬制品有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34
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