耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涂料技術領域，尤其涉及地坪涂料技術領域，具體的是一種耐熱型植 物油基聚氨酯地坪涂料及其制備方法。 技術背景
[0002] 隨著化石資源的日益枯竭以及人們環保意識的日益增強，社會需求已經對涂料行 業提出了新的要求，即發展環保、高性能、水性無溶劑、高固體份、粉末和輻射固化的新型涂 料。而在目前的涂料中聚氨酯涂料的應用是非常廣泛的，有普通涂料，有特種涂料，有工業 涂料，有建筑涂料，幾乎到處都有聚氨酯涂料的痕跡。在聚氨酯涂料的制造中，植物油由于 是可再生資源，其來源廣泛，將含羥基的植物油或者羥基化的植物油作為多元醇來制備聚 氨酯涂料已經受到人們的關注。由于植物油基多元醇具有多羥基結構，能形成三維交聯結 構，將其用來制備聚氨酯地坪涂料應該具有良好的物理化學性能。
[0003] 中國專利201210267256. X和201210291182. 3公開了 ：將植物油作為原料以制備 聚氨酯地坪材料。但是，由于植物油的長鏈結構為脂肪族直鏈，柔性較強，因此，用其制備的 聚氨酯材料的力學性能和耐熱性能不夠理想。
[0004] 為了提高植物油基聚氨酯地坪的耐熱性，中國專利200810036486. 9和 200810036487. 3公開了：在植物油基聚氨酯地坪涂料中引入苯酐與多元醇的縮合物。由于 它們采用的是物理混合法，所以對植物油基聚氨酯地坪涂料耐熱性的提升不理想。
[0005]美國專利US19750567074和US19760704945公開了：植物油基聚氨酯混凝土地坪 的組成和制備方法，其通過物理混合法引入了松香改性的酚醛樹脂，對混凝土地坪的耐熱 性有了 一定的改善，但提升效果不明顯。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂 料，它通過采用具有芳環或者多元環結構的改性劑對植物油基多元醇進行改性，能提高鏈 段的剛性，使所制備的聚氨酯地坪涂料具有良好的耐熱性和力學性能。本發明的第二目的 是，提供所述耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料的制備方法。
[0007]為實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案。
[0008]-種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料，其特征在于，含有A、B、C三個組份， 所述A組份為植物油基多元醇乳液，其中各原料的重量份組成為： 植物油：100重量份； 多元醇：5~20重量份； 耐熱改性劑：10~30重量份； 催化劑：〇. 3~1重量份； 乳化劑：3~5重量份； 去離子水：60~120重量份； 所述B組分為具有剛性鏈段的異氰酸酯； 所述C組分中各原料的重量份組成為： 顏料：1~5重量份； 沸石粉：5~10重量份； 高嶺土或石英粉：20~30重量份； 去尚子水：30~60重量份； 所述A組份、B組份與C組份按重量比A:B:C=2:1~3:0. 5~1配合使用。
[0009] 進一步，所述植物油為蓖麻油、大豆油、亞麻油或棕櫚油的一種。
[0010] 進一步，所述多元醇為脂肪族多元醇，為乙二醇、一縮二乙二醇、丙三醇或三羥甲 基丙烷的一種。
[0011] 進一步，所述耐熱改性劑為擁有芳環或脂肪環結構并含有羥基、羧基或酸酐基團 的化合物或者低分子聚合物。
[0012] 進一步，所述耐熱改性劑為甲階酚醛樹脂、松香或苯酐的一種。
[0013] 進一步，所述催化劑為鈦酸酯或氫氧化鋰的一種。
[0014] 進一步，所述乳化劑為聚氧化乙烯壬基酚醚、聚乙二醇雙油酸酯、蓖麻油聚氧乙烯 醚的一種或兩種。
[0015] 進一步，所述異氰酸酯為含有芳環或脂肪環剛性結構的異氰酸酯。
[0016] 進一步，所述異氰酸酯為為改性二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯三聚體、 異氟爾酮二異氰酸酯或聚甲撐聚苯基異氰酸酯的一種。
[0017] 為實現上述第二目的，本發明采用了以下技術方案。
[0018] -種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟： (1) 原料準備 ① 所述耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料含有A、B、C三個組份， 所述A組份中各原料的重量份組成為： 植物油：100重量份； 多元醇：5~20重量份； 耐熱改性劑：10~30重量份； 催化劑：〇. 3~1重量份； 乳化劑：3~5重量份； 去離子水：60~120重量份； 所述B組分為具有剛性鏈段的異氰酸酯； 所述C組分填料中各原料的重量份組成為： 顏料：1~5重量份； 沸石粉：5~10重量份； 高嶺土或石英粉：20~30重量份； 去尚子水：30~60重量份； ② 按原料的重量份準備原料； (2) 各組份的制備 ①A組份的制備 I、 將植物油、多元醇、耐熱改性劑、催化劑按照重量份的比例加入反應釜，抽真空，通 入惰性氣體保護； II、 升溫至200~230°C反應2~3小時，而后冷卻至室溫，得到植物油基多元醇，出料 待用； III、 將乳化劑、去離子水按照重量份的比例加入上述反應釜中，在室溫下快速攪拌，在 攪拌中緩慢滴加步驟II得到的植物油基多元醇，應控制在0. 5~1小時滴加完所述的植物 油基多元醇； IV、 繼續攪拌0. 5~2小時，獲得植物油基多元醇乳液； ②B組分直接采用現有的異氰酸酯產品； ③C組份的制備 按步驟（1)①C組份的重量份組成依次將顏料、沸石粉、高嶺土或石英粉、去離子水投 入拉缸中，啟動分散機，按400~800轉/分鐘的轉速攪拌15~30分鐘進行分散，獲得分 散均勻的C組份混合料； ④ 將所述A組份與C組分分開配料和分散； (3)包裝 將步驟（2)制備的A組份和C組分通過罐裝、分裝設備分開包裝。
[0019] 本發明的積極效果是： (1)采用植物油制備聚氨酯地坪涂料，既利用了植物油良好的物理化學性能，又利用了 植物油為天然產物，來源廣、低成本、可再生的優勢。
[0020] (2)采用了具有芳環或者脂肪環結構的改性劑，通過反應接枝到多元醇組分中，有 效提高了植物油基聚氨酯軟段的剛性；選用含有芳環或脂肪環剛性結構的異氰酸酯，有效 提高了硬段的剛性；通過上述兩者的協同作用，能有效改善植物油基聚氨酯地坪涂料的耐 熱性能和力學性能。
[0021] (3)制備方法簡便科學，能進行規模化生產。
【具體實施方式】
[0022] 以下進一步介紹本發明耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料及其制備方法的具體實 施方式，提供4個實施例和1個比較例。但是需要指出，本發明的實施不限于以下的實施方 式。
[0023] 實施例1一種耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料的制備方法，包含以下步驟： (1)原料準備 ①所述耐熱型植物油基聚氨酯地坪涂料包含A、B、C三個組份。
[0024] 所述A組份中各原料的重量份組成為： 蓖麻油：100重量份，采用廣州成倍化工有限公司生產的精制蓖麻油； 丙三醇：16重量份，采用上海石化公司生產的甘油（丙三醇）； 松香：25重量份，采用武漢市黑飛馬化工原料有限責任公司生產的一級松香； 鈦酸酯：〇. 5重量份，采用上海德榜化工有限公司生產的鈦酸丁酯； 聚氧化乙烯壬基酚醚：4重量份，采用江蘇省海安石化公司生產的、型號為TX-10的產 品； 去離子水：120重量份。
[0025] 所述B組分為二苯基甲烷二異氰酸酯：采用煙臺萬華公司生產的、型號為MDI-100 的產品。
[0026] 所述C組分填料中各原料的重量份組成為： 綠色顏料：3重量份，采用德國巴斯夫公司生產的、型號為K8740的產品； 沸石粉：8重量份，采用寧波嘉和新材料科技有限公司生產的沸石粉； 高嶺土 ：25重量份，采用淮安市匯江鈦白粉有限公司生產的1250目產品； 去離子水：40重量份。
[0027] ②按原料的重量份準備原料。
[0028] (2)各組份的制備 ①A組份的制備 I、將蓖麻油、丙三醇、松香、鈦酸丁酯按照重量份的比例加入反應釜，抽真空，通入惰 性氣體保護。
[0029] II、升溫至220°C反應3小時，而后冷卻至室溫，得到植物油基多元醇，出料待用。
[0030] III、將4重量份聚氧化乙烯壬基酚醚、100重量份去離子水加入上述反應釜中，在 室溫下快速攪拌，在攪拌中緩慢滴加步驟II得到的植物油基多元醇，控制在〇. 5小時滴加 完所述的植物油基多兀醇。
[0031] IV、繼續攪拌2小時，獲得植物油基多元醇乳液。
[0032] ②B組分直接采用煙臺萬華公司生產的型號為MDI-100的產品。
[0033] ③C組份的制備 將3重量份顏料、8重量份沸石粉、25重量份高嶺土、40重量份去離子水投入拉缸中，啟 動分散機，按500轉/分鐘的轉速攪拌20分