一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114560983A(43)申请公布日2022.05.31(21)申请号202210158953.5C08G18/64(2006.01)(22)申请日2022.02.21C08G18/32(2006.01)C08G18/38(2006.01)(71)申请人陕西科技大学C08G79/025(2016.01)地址710021陕西省西安市未央区大学园C09D175/04(2006.01)(72)发明人刘超史炳瑞张佳豪汪义静薛新袁启明(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师张宇鸽(51)Int.Cl.C08G18/12(2006.01)C08G18/66(2006.01)C08G18/48(2006.01)C08G18/42(2006.01)C08G18/34(2006.01)权利要求书2页说明书11页(54)发明名称一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂及其制备方法和应用，属于涂饰剂生产技术领域。该方法通过纳米粒子与偶联剂反应，制得氨基化纳米粒子；氨基化纳米粒子与六氯环三磷腈和二元胺反应，制得端氨基超支化聚磷腈改性纳米粒子(HBPC)；再将聚酯二醇、亲水单体和二异氰酸酯混合反应，制得异氰酸酯基封端的预聚体溶液；再向预聚体溶液中加入动态可逆共价键单体、动态可逆非共价键单体和HBPC反应，制得扩链产物溶液；向扩链产物溶液中加入中和剂反应，制得具有阻燃自修复功能的HBPC水性聚氨酯。制得的阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂具有超支化和双重可逆键结构，能在高温下快速、高效自修复，可应用于木器漆的阻燃自修复涂料中。CN114560983ACN114560983A权利要求书1/2页1.一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将纳米粒子溶解，加入偶联剂反应，洗涤、干燥，制得氨基化纳米粒子；2)将步骤1)制得的氨基化纳米粒子溶解，加入六氯环三磷腈和二元胺；再加入缚酸剂，通入氮气反应，制得HBPC；3)将聚酯二醇、亲水单体和二异氰酸酯混合反应，制得异氰酸酯基封端的预聚体溶液；4)向步骤3)所得预聚体溶液中加入动态可逆共价键单体、动态可逆非共价键单体和HBPC，进行扩链反应，制得扩链产物溶液；5)向步骤4)所得扩链产物溶液中加入中和剂反应；降温、加水、搅拌和乳化，制得具有阻燃自修复功能的HBPC水性聚氨酯。2.如权利要求1所述的一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、氧化石墨烯、水滑石、蒙脱土、二维金属有机框架薄膜和纳米氢氧化镁中的一种；所述偶联剂包括3‑氨丙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、N‑2‑氨乙基‑3‑氨丙基三乙氧基硅烷、异丙氧基三(乙二胺基‑N‑乙氧基)钛酸酯和新烷氧基三(对氨基苯氧基)锆酸酯中的一种或多种。3.如权利要求1所述的一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，反应条件为在转速为300～500r/min，温度为60～80℃反应5～8h；步骤2)中，反应条件为在转速为300～500r/min，温度为60～80℃的条件下反应4～8h。4.如权利要求1所述的一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述二元胺为1,3‑丁二胺、1,6‑己二胺、1,8‑辛二胺、2,2‑二甲基‑1,3‑丙二胺和聚氧乙烯二胺中的一种或多种；所述六氯环三磷腈和二元胺的投料比为(1～3):(4～5)。5.如权利要求1所述的一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述聚酯二醇为聚丁二醇、聚己内酯二醇和聚乙二醇中的一种；所述亲水单体为2,2‑二羟甲基丁酸或2,2‑二羟甲基丙酸；所述二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,6‑六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种。6.如权利要求1所述的一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述聚酯二醇、亲水单体和二异氰酸酯的投料比为(20～25):1:(8～10)。7.如权利要求1所述的一种阻燃自修复型水性聚氨酯复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述动态可逆共价键单体包括2,2'‑二羟基丁烷二硒醚、2,2'‑二氨基二苯二硫醚、4,4'‑二氨基二苯二硫醚、3,5‑二甲氧基苯硼酸和胱氨酸中的一种或多种；所述动态可逆非共价键单体包括2‑脲‑4[H]‑嘧啶酮、5,6‑二氨基‑1,3‑二甲基脲嘧啶、2,6‑二氨基吡啶、2,6‑吡啶二羧酸和4,5‑二羟甲基‑2‑苯基咪唑中的一种或多种；所述动态可逆共价键单体、动态