抗靜電聚氨酯涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電聚氨酯涂料及其制備方法，所述抗靜電聚氨酯涂料由下述重量份的原料制備而成：水性聚氨酯乳液45?55份、水性丙烯酸樹脂30?40份、磷酸單十二烷基酯鈉鹽1?5份、十八烷基三甲基氯化銨0.5?2.5份、二氧化硅5?15份、二甲基硅油0.3?0.9份、乙醇15?25份、水10?50份、無機抗菌劑1?5份、分散劑1?5份。本發(fā)明提供的抗靜電聚氨酯涂料及其制備方法，通過合理的配比，優(yōu)選出適合抗靜電聚氨酯涂料的分散劑、無機抗菌劑種類及用量，提高了抗靜電性、抗菌性、具有優(yōu)異的物理機械性能、耐溫性、耐候性、耐化學介質性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【專利說明】
抗靜電聚氨酯涂料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及涂料技術領域，尤其涉及一種抗靜電聚氨酯涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯涂料是目前較常見的一類涂料，可以分為雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨 酯涂料。雙組分聚氨酯涂料一般是由異氰酸酯預聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含 羥基樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。這一類涂料的品種很多，應用范圍 也很廣，根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨 酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。一般都具有良好的機械性能、較高的固體含量、各方面的性能都比 較好。是目前很有發(fā)展前途的一類涂料品種。主要應用方向有木器涂料、汽車修補涂料、防 腐涂料、地坪漆、電子涂料、特種涂料、聚氨酯防水涂料等。缺點是施工工序復雜，對施工環(huán) 境要求很高，漆膜容易產生弊病。單組分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮氣固化聚氨酯涂 料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應用面不如雙組分涂料廣，主要用于地板涂料、防腐涂料、預 卷材涂料等，其總體性能不如雙組分涂料全面。
[0003] 單組分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹脂為基料，并以水為分散介質的一類涂 料。通過交聯(lián)改性的水性聚氨酯涂料具有良好的儲存穩(wěn)定性、涂膜力學性能、耐水性、耐溶 劑性及耐老化性能，而且與傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯涂料的性能相近，是水性聚氨酯涂料的一 個重要發(fā)展方向。
[0004]雙組分聚氨酯涂料具有成膜溫度低、附著力強、耐磨性好、硬度大以及耐化學品、 耐候性好等優(yōu)越性能，廣泛作為工業(yè)防護、木器家具和汽車涂料。水性雙組分聚氨酯涂料將 雙組分溶劑型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低V0C含量相結合，成為涂料工業(yè)的研究 熱點。水性雙組分聚氨酯涂料是由含-OH基的水性多元醇和含-NC0基的低黏度多異氰酸酯 固化劑組成，其涂膜性能主要由羥基樹脂的組成和結構決定。
[0005] 本發(fā)明提供了一種抗靜電聚氨酯涂料，具有優(yōu)異的抗菌效果。

【發(fā)明內容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術問題之一是提供一種抗 靜電聚氨酯涂料。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題之二是提供一種抗靜電聚氨酯涂料的制備方法。
[0008] 本發(fā)明目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的：
[0009] 一種抗靜電聚氨酯涂料，由下述重量份的原料制備而成：水性聚氨酯乳液45-55 份、水性丙烯酸樹脂30-40份、磷酸單十二烷基酯鈉鹽1-5份、十八烷基三甲基氯化銨0.5-2.5份、二氧化硅5-15份、二甲基硅油0.3-0.9份、乙醇15-25份、水10-50份、無機抗菌劑1-5 份、分散劑卜5份。
[0010] 優(yōu)選地，所述的無機抗菌劑為碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中一種或多種的混合物。
[0011 ] 更優(yōu)選地，所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅混合而成，所述碳酸鋰、硫 酸鋁、氧化鋅的質量比為(1-3): (1-3): (1-3)。
[0012] 優(yōu)選地，所述的分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中一種或多種的混合 物。
[0013] 更優(yōu)選地，所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉組成，所述六偏磷 酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉的質量比為(1 -3): (1 -3): (1 -3)。
[0014] 優(yōu)選地，所述的水性聚氨酯乳液，可以制備或購買得到，如購自南京飛騰化工有限 公司，也可以采用專利申請?zhí)?201310607770.8中實施例1的方法制備。
[0015] 優(yōu)選地，所述的水性丙烯酸樹脂，可以制備或購買得到，如購自廣州奧雅特復合材 料有限公司，也可以采用下述質量百分比的原料制備：丙烯酸8-12%、甲基丙烯酸羥乙酯 18-22%、苯乙烯6-7 %、二甲苯6-7 %、過氧化二叔丁基0.5-0.8%、2_甲基氮丙啶0.8-1.2%，余量為甲基丙烯酸甲酯。
[0016] 水性丙烯酸樹脂的制備方法如下：在反應容器中加入丙烯酸、苯乙烯和過氧化二 叔丁基攪拌混合均勻，升溫至60-80°C，將甲基丙烯酸羥乙酯、二甲苯、2-甲基氮丙啶、甲基 丙烯酸甲酯加入反應容器，升溫至100-120 °C，攪拌3-5小時，降至室溫，得到水性丙烯酸樹 脂。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述抗靜電聚氨酯涂料的制備方法:按配比將水性聚氨酯乳液、 水性丙烯酸樹脂、磷酸單十二烷基酯鈉鹽、十八烷基三甲基氯化銨、二氧化硅、二甲基硅油、 乙醇、水、無機抗菌劑、分散劑混合均勻，研磨，即得。
[0018] 本發(fā)明提供的抗靜電聚氨酯涂料及其制備方法，通過合理的配比，優(yōu)選出適合抗 靜電聚氨酯涂料的分散劑、無機抗菌劑種類及用量，提高了抗靜電性、抗菌性、具有優(yōu)異的 物理機械性能、耐溫性、耐候性、耐化學介質性及突出的耐磨性，施工方便，效率高。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施 例而已，并非對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示 的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內容，依據(jù)本發(fā)明 的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
[0020] 實施例中各原料介紹：
[0021] 水性聚氨酯乳液，采用專利申請?zhí)?201310607770.8中實施例1的方法制備。
[0022]水性丙烯酸樹脂，采用下述質量百分比的原料制備:丙烯酸10%、甲基丙烯酸羥乙 酯20%、苯乙烯6.5%、二甲苯6.5%、過氧化二叔丁基0.65%、2_甲基氮丙啶1.0%，余量為 甲基丙烯酸甲酯。水性丙烯酸樹脂的制備:在反應容器中加入丙烯酸、苯乙烯和過氧化二叔 丁基攪拌混合均勻，升溫至70°C，將甲基丙烯酸羥乙酯、二甲苯、2-甲基氮丙啶、甲基丙烯酸 甲酯加入反應容器，升溫至ll〇°C，并保持溫度為110°C，攪拌4小時，降至室溫，得到水性丙 烯酸樹脂。
[0023] 磷酸單十二烷基酯鈉鹽，CAS號:7423-32-7。
[0024] 十八烷基三甲基氯化銨，CAS號：112-03-8。
[0025] 二氧化硅，CAS 號：7631-86-9，粒徑 20-40nm。
[0026] 二甲基硅油，CAS 號：63148-62-9。
[0027] 乙醇，CAS 號：64-17-5。
[0028] 丙烯酸，CAS 號:79-10-7。
[0029] 苯乙烯，CAS 號：100-42-5。
[0030]過氧化二叔丁基，CAS 號：110-05-4。
[0031 ] 甲基丙烯酸羥乙酯，CAS號:868-77-9。
[0032]二甲苯，CAS 號：1330-20-7。
[0033] 2-甲基氮丙啶，CAS 號：75-55-8。
[0034] 甲基丙烯酸甲酯，CAS號：80-62-6。
[0035] 氧化鋅，CAS 號：1314-13-2，粒徑 30-40nm。
[0036] 六偏磷酸鈉 ，CAS 號：10124-56-8。
[0037] 焦磷酸鈉，CAS號：13472-36-1。
[0038] 三偏磷酸鈉 ，CAS 號：7785-84-4。
[0039] 碳酸鋰，CAS 號：554-13-2，粒徑 30-40μπι。
[0040] 硫酸鋁，CAS 號：10043-01-3，粒徑 30-40μπι。
[0041 ] 實施例1
[0042]抗靜電聚氨酯涂料原料(重量份）：水性聚氨酯乳液50份、水性丙烯酸樹脂35份、磷 酸單十二烷基酯鈉鹽3份、十八烷基三甲基氯化銨1.5份、二氧化硅10份、二甲基硅油0.5份、 乙醇20份、水20份、無機抗菌劑3份、分散劑1.8份。
[0043] 所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅按質量比為1:1:1攪拌混合均勻得 到。
[0044] 所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質量比為1:1:1攪拌混合均 勻得到。
[0045] 抗靜電聚氨酯涂料的制備方法:按配比將水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸樹脂、磷酸 單十二烷基酯鈉鹽、十八烷基三甲基氯化銨、二氧化硅、二甲基硅油、乙醇、水、無機抗菌劑、 分散劑攪拌混合均勻后研磨至細度為20μπι。得到實施例1的抗靜電聚氨酯涂料。
[0046] 實施例2
[0047] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無機抗菌劑由硫酸鋁、氧化鋅按質量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例2的抗靜電聚氨酯涂料。
[0048] 實施例3
[0049] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、氧化鋅按質量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例3的抗靜電聚氨酯涂料。
[0050] 實施例4
[0051] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、硫酸鋁按質量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例4的抗靜電聚氨酯涂料。
[0052] 實施例5
[0053]與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的分散劑由焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質量 比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例5的抗靜電聚氨酯涂料。
[0054] 實施例6
[0055] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、三偏磷酸鈉按質 量比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例6的抗靜電聚氨酯涂料。
[0056] 實施例7
[0057] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉按質量 比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例7的抗靜電聚氨酯涂料。
[0058] 測試例1
[0059] 對實施例1-7制備得到的抗靜電聚氨酯涂料進行表面電阻率測試，于溫度25°C與 相對濕度60%的條件下，使用高電阻計MCP-HT450(MITSUBISHI CHEMICAL，日本），施加電壓 250V，測量各實施例的初始表面電阻率。具體試驗結果如表1所示。
[0060] 表1:表面電阻率測試結果表
[0062]比較實施例1與實施例2-4,實施例1(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅復配)抗靜電變性能 明顯優(yōu)于實施例2_4(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中任意二者復配）。
[0063]比較實施例1與實施例5-7,實施例1(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉復配)抗 靜電性能明顯優(yōu)于實施例5_7(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中任意二者復配）。
[0064] 測試例2
[0065]對實施例1-7制備得到的抗靜電聚氨酯涂料，分別取實施例1-7制備得到的抗靜電 聚氨酯涂料l〇kg與5.5kg水攪拌混合均勻即得可用于施工，抗菌性能按GB/T21866-2008抗 菌涂料抗菌性能測定方法和抗菌效果、HG/T3980-2007抗菌涂料測定。具體結果見表2。 [0066]表2:抗菌性能測試結果表
[0069] 比較實施例1與實施例2-4,實施例1(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅復配)抗菌性能明顯 優(yōu)于實施例2-4(碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中任意二者復配）。
[0070] 比較實施例1與實施例5-7,實施例1(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉復配)抗 菌性能明顯優(yōu)于實施例5_7(六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中任意二者復配）。
【主權項】
1. 一種抗靜電聚氨酯涂料，其特征在于，由下述重量份的原料制備而成:水性聚氨酯乳 液45-55份、水性丙烯酸樹脂30-40份、磷酸單十二烷基酯鈉鹽1-5份、十八烷基三甲基氯化 銨0.5-2.5份、二氧化硅5-15份、二甲基硅油0.3-0.9份、乙醇15-25份、水10-50份、無機抗菌 劑1-5份、分散劑1-5份。2. 如權利要求1所述的抗靜電聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散劑為六偏磷酸鈉、 焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉中一種或多種的混合物。3. 如權利要求2所述的抗靜電聚氨酯涂料，其特征在于:所述的分散劑由六偏磷酸鈉、 焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉組成，所述六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三偏磷酸鈉的質量比為（1-3) :(1-3)：(1-3)〇4. 如權利要求1-3中任一項所述的抗靜電聚氨酯涂料，其特征在于:所述的無機抗菌劑 為碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅中一種或多種的混合物。5. 如權利要求4所述的抗靜電聚氨酯涂料，其特征在于:所述的無機抗菌劑由碳酸鋰、 硫酸鋁、氧化鋅混合而成，所述碳酸鋰、硫酸鋁、氧化鋅的質量比為(1-3) :(1-3): (1-3)。6. 如權利要求1-5任一項所述的抗靜電聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于:按配比將 水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸樹脂、磷酸單十二烷基酯鈉鹽、十八烷基三甲基氯化銨、二氧 化硅、二甲基硅油、乙醇、7K、無機抗菌劑、分散劑混合均勻，研磨，即得。
【文檔編號】C09D133/12GK105936802SQ201610407842
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張啟明
【申請人】雄子（上海）新材料科技有限公司