阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制造技术

本发明专利技术公开了阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料及其制备方法，向预聚体A中加入三甲基硅醇3.5g和甲乙酮16.8g，于75℃条件下反应3.5h，加入步骤(1)制备的改性次磷酸锰7.2g、4‑羧基苯硼酸3.6g和氨三乙酸2.8g，反应温度85℃，反应时间1h，加入三乙胺14.5g进行中和反应60min，加入4,8‑二羟基喹啉‑2‑甲酸2.8g、水110g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料，所制备的阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料环保、价格低廉，广泛应用于墙体、家具、金属器具表面，作为塑料、玻璃、造纸、纺织的粘合剂。

Flame retardant, waterproof and low VOC polyurethane coatings

The invention discloses the flame retardant, waterproof and low VOC polyurethane coating and its preparation method, adding three methyl silyl alcohol 3.5G and methyl ethyl ketone 16.8g to the prepolymer A, reacting 3.5H at 75 C, adding the modified manganese hypophosphite 7.2g, 4 carboxylic benzyl boric acid 3.6g and ammonia three acetic acid 2.8g prepared by step (1), reaction temperature 85, and reaction time 1 H, adding three ethylamine 14.5g to neutralize the reaction 60min, adding two hydroxyquinoline 2 formic acid 2.8g and water 110g to emulsify 1H, get flame retardant, waterproof and low VOC polyurethane coatings. The flame retardant, waterproof and low VOC polyurethane coatings are environmentally friendly and inexpensive, and are widely used in wall, furniture, and metal ware. It has a surface as an adhesive for plastics, glass, paper making and textile.

【技术实现步骤摘要】
阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料本申请是申请号为201610761163.0专利技术名称为一种阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制备方法的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种聚氨酯涂料的制备方法，特别涉及阻燃、防水与低VOC聚氨酯涂料制备方法。
技术介绍
聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料以及胶粘剂等领域。由于喷涂于内外墙体、家具或者金属器具表面的涂料和油漆，与人类直接或间接接触，因此有毒、有害涂料时刻威胁着人们的健康。另外，由于使用的领域常接触太阳光，而太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约290～460nm，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用，使涂料发生颜色的变化。聚氨酯进行聚合常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡随着聚氨酯的降解而对环境造成危害，如何对二月桂酸二丁基锡催化残余的锡进行固定，降低聚氨酯涂料残余物对环境的危害程度，已经成为一个技术难题。水性聚氨酯（又称水基聚氨酯）是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯树脂，与水具有很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂和铸钢涂料等方面，所涉及的几乎都是易燃材料，这些材料在使用时如未经阻燃处理，必然成为引发火灾的安全隐患。水性聚氨酯的阻燃化，是水性聚氨酯功能化的重要方向之一。聚氨酯涂料，即氨基甲酸酯涂料，其涂膜分子中含有相当数量的聚氨基甲酸酯键。聚氨酯涂料除含氨酯键以外，还含有脲键、醚键、酯键、脲基甲酸酯键，是一种性能优良、应用广泛的涂料VOC(VolatileOrganicCompounds)是指溶剂型涂料中可挥发的与人体接触或吸入后可导致疾病的溶剂。聚氨酯涂料中常含有VOC。VOC对人体的健康危害很大，它不但对皮肤具有侵蚀作用，而且对人体中枢神经系统、造血器官、呼吸系统有刺激和破坏作用，可引起头疼、恶心、胸闷、乏力、呕吐等症状，严重时会抽搐、昏迷甚至死亡。全球每年因使用有毒化学溶剂型涂料而造成的环境破坏和人体伤害带来的经济损失高达数百亿美元。因此，世界上主要的涂料生产国纷纷出台了限制VOC的排放污染法规。例如在国际上，按照欧共体生态标志产品——有关VOC限量的规定，人们家庭装修使用最多的一类涂料是30g/L，我国的涂料国家强制性标准《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》规定VOC不得超过200g/L。因此，发展低VOC聚氨酯涂料是聚氨酯涂料发展的方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制备方法，并通过选择催化剂进行有效固定减轻其毒性并提高聚合产率，降低VOC含量。本专利技术的技术方案如下：1.阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰11.2g、硼酸25.6g、二乙醇胺28g、六苯氧基环三磷腈7.2g和根皮甙2.8g以及水65g，调节pH到4，加热到80℃，搅拌反应2h，加入乙二胺四乙酸二钾1.6g，70℃搅拌反应1h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml三口瓶中加入偶氮二甲酸二苄酯0.25g、聚四氢呋喃醚二醇72g与六亚甲基二异氰酸酯18g，于70℃下反应1h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为500；（3）、向预聚体A中加入0.68g六氢均三氮硼烷和8.8g甲乙酮，于70℃条件下反应3.0h，加入1g步骤（1）制备的改性次磷酸锰、3.2g4-羧基苯硼酸和N-羟基硫代琥珀酰亚胺3.5g，反应温度70℃，反应时间1h，加入7.8g三乙胺进行中和反应70min，水70g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。2.阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰5.2g、硼酸8g、二乙醇胺18g、二苯基乙醇酸14g和4-羟基苯乙胺2.9g以及水70g，调节pH到4，加热到60℃，搅拌反应2h，加入乙二胺四乙酸二钾1.6g，70℃搅拌反应2h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的500ml三口瓶中加入；四甲基氯化铵0.74g、聚四氢呋喃醚二醇70g和六亚甲基二异氰酸酯30g，于80℃下反应4h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；（3）、向预聚体A中加入三甲基硅醇3.5g和甲乙酮16.8g，于75℃条件下反应3.5h，加入步骤（1）制备的改性次磷酸锰7.2g、4-羧基苯硼酸3.6g和氨三乙酸2.8g，反应温度85℃，反应时间1h，加入三乙胺14.5g进行中和反应60min，加入4,8-二羟基喹啉-2-甲酸2.8g、水110g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。3.阻燃、耐光性与低VOC的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰8.2g、硼酸26.4g、二乙醇胺22.6g、六羟甲基三聚氰胺13g和二苯基乙醇酸2.8g以及水55g，调节pH到4，加热到80℃，搅拌反应1h，乙二胺四乙酸二钾0.9g，60℃搅拌反应2h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的500ml三口瓶中，加入硬脂基三甲基氯化铵0.52g、聚四氢呋喃醚二醇80g和六亚甲基二异氰酸酯36g，于70℃下反应2h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；（3）、向预聚体A中加入氨三乙酸2.6g和甲乙酮21.4g，于80℃条件下反应2.5h，加入步骤（1）制备的改性次磷酸锰7.9g、4-羧基苯硼酸4.8g和二苯甲烷双马来酰亚胺3.6g，反应温度85℃，反应时间3.5h，加入三乙胺16.2g进行中和反应40min，加入水杨酸钠3.2g、水160g搅拌进行乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。4.阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰6.4g、硼酸14g、二乙醇胺23.2g、六苯氧基环三磷腈9.5g和根皮甙5.5g以及水80g，调节pH到4，加热到80℃，搅拌反应2h，加入乙二胺四乙酸二钾1.5g，50℃搅拌反应3h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml三口瓶中加入三乙基铝0.35g、聚四氢呋喃醚二醇60g与六亚甲基二异氰酸酯20g，于80℃下反应2h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；（3）、向预聚体A中加入氨三乙酸0.52g和甲乙酮9.2g，于70℃条件下反应3.5h，加入4g步骤（1）制备的改性次磷酸锰、3.6g4-羧基苯硼酸和氨基脲2.6g，反应温度80℃，反应时间1h，加入7.5g三乙胺进行中和反应30min，加入水70g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。5.阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰3.2g、硼酸9g、二乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料，采用下述步骤制备得到，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰 11.2g、硼酸25.6g、二乙醇胺28g、六苯氧基环三磷腈7.2g和根皮甙2.8g以及水65g，调节pH 到4，加热到80℃，搅拌反应2h，加入乙二胺四乙酸二钾1.6g，70℃搅拌反应1h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml三口瓶中加入偶氮二甲酸二苄酯0.25g、聚四氢呋喃醚二醇72g与六亚甲基二异氰酸酯18g，于70℃下反应1h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为500；(3）、向预聚体A中加入0.68g六氢均三氮硼烷和8.8g甲乙酮，于70℃条件下反应3.0h，加入1g步骤（1）制备的改性次磷酸锰、3.2g4‑羧基苯硼酸和N‑羟基硫代琥珀酰亚胺3.5g，反应温度70℃，反应时间1h，加入7.8g三乙胺进行中和反应70min，水70g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。

【技术特征摘要】
1.阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料，采用下述步骤制备得到，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰11.2g、硼酸25.6g、二乙醇胺28g、六苯氧基环三磷腈7.2g和根皮甙2.8g以及水65g，调节pH到4，加热到80℃，搅拌反应2h，加入乙二胺四乙酸二钾1.6g，70℃搅拌反应1h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml三口瓶中加入偶氮二甲酸二苄酯0.25g、聚四氢呋喃醚二醇72g与六亚甲基二异氰酸酯18g，于70℃下反应1h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为500；(3）、向预聚体A中加入0.68g六氢均三氮硼烷和8.8g甲乙酮，于70℃条件下反应3.0h，加入1g步骤（1）制备的改性次磷酸锰、3.2g4-羧基苯硼酸和N-羟基硫代琥珀酰亚胺3.5g，反应温度70℃，反应时间1h，加入7.8g三乙胺进行中和反应70min，水70g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。2.阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料，采用下述方法制备得到，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰5.2g、硼酸8g、二乙醇胺18g、二苯基乙醇酸14g和4-羟基苯乙胺2.9g以及水70g，调节pH到4，加热到60℃，搅拌反应2h，加入乙二胺四乙酸二钾1.6g，70℃搅拌反应2h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的500ml三口瓶中加入；四甲基氯化铵0.74g、聚四氢呋喃醚二醇70g和六亚甲基二异氰酸酯30g，于80℃下反应4h，得到聚氨酯预聚体A，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；（3）、向预聚体A中加入三甲基硅醇3.5g和甲乙酮16.8g，于75℃条件下反应3.5h，加入步骤（1）制备的改性次磷酸锰7.2g、4-羧基苯硼酸3.6g和氨三乙酸2.8g，反应温度85℃，反应时间1h，加入三乙胺14.5g进行中和反应60min，加入4,8-二羟基喹啉-2-甲酸2.8g、水110g进行搅拌乳化1h，得到阻燃、防水与低VOC的聚氨酯涂料。3.阻燃、耐光性与低VOC的聚氨酯涂料，采用下述方法制备得到，其特征在于：（1）、改性次磷酸锰的制备：在带有搅拌器、温度计的250ml三口瓶中加入次磷酸锰8.2g、硼酸26.4g、二乙醇胺22.6g、六羟甲基三聚氰胺13g和二苯基乙醇酸2.8g以及水55g，调节pH到4，加热到80℃，搅拌反应1h，乙二胺四乙酸二钾0.9g，60℃搅拌反应2h，得到改性次磷酸锰；（2）、在带有搅拌器、冷凝管、温度计的500ml三口瓶中，加入硬脂基三甲基氯化铵0.52g、...

【专利技术属性】
技术研发人员：段宝荣，翟智宇，
申请(专利权)人：段宝荣，
类型：发明
国别省市：山东,37