本发明专利技术公开有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料及其制备方法，包括以下质量份原料：聚丙二醇60～80份、二苯甲烷二异氰酸酯30～50份、含氟乙烯基硅油10～20份、含氟丙烯酸酯单体15～25份、二月桂酸二丁基锡0.5～2份、引发剂0.3～1.5份、甲基乙基酮30～40份、乳化剂1～3份、三乙胺5～7份、粉煤灰20～30份、去离子水10～20份；其制备方法为：S1：制备聚氨酯预聚体；S2：制备有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯混合液；S3：制备改性聚氨酯防水涂料。本发明专利技术首次利用含氟乙烯基硅油、含氟丙烯酸酯单体共同改性聚氨酯，在聚氨酯中存在大量C‑F、Si‑O键，显著提高其疏水疏油、耐高低温、耐候性、耐化学腐蚀等性能；同时，改性聚氨酯具有较高的结构稳定性。
【技术实现步骤摘要】
有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯制备
，具体涉及有机氟硅-含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料及其制备方法。
技术介绍
含氟丙烯酸酯具有表面张力小、机械强度高、耐老化、耐黄变、耐水性好等优点，由于其基团-CF3的表面能只有6mJ/m2，赋予其表面自由能低以及拒水、拒油的特性。有机氟硅材料是通过将有机氟和有机硅材料进行分子结构设计与有机合成出的一类新型材料，兼具有机氟、有机硅的优点，具有优异的耐高低温、超疏水疏油、耐光热、耐候性等化学性质。近年来，通过在聚氨酯分子链中引入含氟丙烯酸酯、有机硅或有机氟，进行改性，降低聚氨酯涂膜表面能，赋予其抗污、防水、耐化学腐蚀等性能，已成为聚氨酯合成
的一个研究热点。现有技术，多以含氟丙烯酸酯、有机硅或有机氟分别改性，而鲜有利用有机氟硅材料、有机氟硅材料复合改性；如申请号为CN201410101148.4的专利，公开一种含短氟碳链的有机氟硅改性聚氨酯乳液的制备方法，利用含氟二元醇、羟基硅油与多异氰酸酯、聚醚多元醇等缩合共聚，制出改性聚氨酯；如申请号为CN201210287100.8的专利，公开一种水性含氟丙烯酸酯改性聚氨酯涂料及其制备方法和应用，利用六氟丙烯酸丁酯、聚醚多元醇、二异氰酸酯等缩合共聚，制出改性聚氨酯，但利用有机氟硅材料、有机氟硅材料同时复合改性聚氨酯还尚未在文献或专利中被记载或公开。为进一步提高聚氨酯的疏水疏油、耐高低温、耐候性等性能，扩大其应用范围，本专利技术利用含氟乙烯基硅油、含氟丙烯酸酯、聚氨酯预聚体进行缩合共聚，进而在聚氨酯分子链中引入含氟乙烯基硅油、含氟丙烯酸酯。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料及其制备方法。本专利技术的技术方案概述如下：有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，包括以下质量份原料：优选的是，所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。优选的是，所述含氟乙烯基硅油的制备方法为：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油混合均匀后，滴加乙二胺催化剂，通入氮气，100～115℃搅拌反应3～8h，于120℃旋转蒸发乙二胺，即得含氟乙烯基硅油。优选的是，所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油、乙二胺催化剂的质量比为1：(0.4～0.8)：(1.8～3)：(0.01～0.05)。优选的是，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、偶氮二异丁腈中的一种或两种。优选的是，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、吐温80、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括以下步骤：S1：制备聚氨酯预聚体：100～130℃，将聚丙二醇真空脱水1～3h后，降温至70～90℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌反应3～5h，得到聚氨酯预聚体；S2：制备有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯混合液：将含氟乙烯基硅油、含氟丙烯酸酯单体溶解于甲基乙基酮中，再加入聚氨酯预聚体，搅拌均匀后，升温至60～78℃，并加入引发剂，引发聚合反应，待反应体系-NCO含量≤3％时，得到改性聚氨酯混合液；S3：制备改性聚氨酯防水涂料：向S2所得改性聚氨酯混合液中滴加三乙胺进行中和，再加入去离子水、乳化剂，超声分散后，90～95℃旋转蒸发甲基乙基酮溶剂，加入粉煤灰，搅拌分散后，即得所述有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料。本专利技术的有益效果：1、本专利技术首次利用含氟乙烯基硅油、含氟丙烯酸酯单体共同改性聚氨酯，含氟乙烯基硅油利用-OH官能团与-NCO的加成聚合，生成的-NHCOOR在一定程度上也提高了聚氨酯的耐水性和力学性能，并将含氟乙烯基硅油引入聚氨酯分子链中，在引发剂的作用下，并利用含氟乙烯基硅油中的-C＝C与含氟丙烯酸酯单体发生聚合，进一步引入含氟丙烯酸酯，由于聚氨酯中存在大量C-F、Si-O键，显著提高其疏水疏油、耐高低温、耐候性、耐化学腐蚀等性能；同时，利用化学接枝交联手段合成改性聚氨酯具有较高的结构稳定性。2、本专利技术首次利用三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷改性乙烯基羟基硅油，在降低乙烯基羟基硅油表面张力的同时，还赋予乙烯基羟基硅油偶联剂的功能，使粉煤灰稳定分散于聚氨酯乳液中。附图说明图1为本专利技术有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料的制备方法流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括以下步骤：S1：制备含氟乙烯基硅油：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油混合均匀后，滴加乙二胺催化剂，通入氮气，100℃搅拌反应3h，于120℃旋转蒸发乙二胺，即得含氟乙烯基硅油；所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油、乙二胺催化剂的质量比为1：0.4：1.8：0.01；S2：备料：按质量份称取聚丙二醇60份、二苯甲烷二异氰酸酯30～50份、含氟乙烯基硅油10份、丙烯酸六氟丁酯15份、二月桂酸二丁基锡0.5份、过氧化二苯甲酰0.3份、甲基乙基酮30份、十二烷基苯磺酸钠1份、三乙胺5份、粉煤灰20份、去离子水10份；S3：制备聚氨酯预聚体：100℃，将聚丙二醇真空脱水1.5h后，降温至70℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，保温搅拌反应3h，得到聚氨酯预聚体；S4：制备有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯混合液：将含氟乙烯基硅油、丙烯酸六氟丁酯溶解于甲基乙基酮中，再加入聚氨酯预聚体，搅拌均匀后，升温至60℃，并加入过氧化二苯甲酰，引发聚合反应，待反应体系-NCO含量≤3％时，得到改性聚氨酯混合液；S5：制备改性聚氨酯防水涂料：向S4所得改性聚氨酯混合液中滴加三乙胺进行中和，再加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠，超声分散后，90℃旋转蒸发甲基乙基酮溶剂，加入粉煤灰，搅拌分散后，即得所述有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料。实施例2有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括以下步骤：S1：制备含氟乙烯基硅油：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油混合均匀后，滴加乙二胺催化剂，通入氮气，110℃搅拌反应5h，于120℃旋转蒸发乙二胺，即得含氟乙烯基硅油；所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油、乙二胺催化剂的质量比为1：0.5：2.2：0.03；S2：备料：按质量份称取聚丙二醇65份、二苯甲烷二异氰酸酯35份、含氟乙烯基硅油12.5份、甲基丙烯酸六氟丁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，其特征在于，包括以下质量份原料：/n
【技术特征摘要】
1.有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，其特征在于，包括以下质量份原料：
2.根据权利要求1所述有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述含氟乙烯基硅油的制备方法为：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油混合均匀后，滴加乙二胺催化剂，通入氮气，100～115℃搅拌反应3～8h，于120℃旋转蒸发乙二胺，即得含氟乙烯基硅油。
4.根据权利要求3所述有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、乙烯基羟基硅油、乙二胺催化剂的质量比为1：(0.4～0.8)：(1.8～3)：(0.01～0.05)。
5.根据权利要求1所述有机氟硅/含氟丙烯酸酯改性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔启信，
申请(专利权)人：安徽朗凯奇建材有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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