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CN107163816A - 一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料 - Google Patents

一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料，它是由重量比为3‑4:1的聚酯组份和固化剂组份组成的，本发明在聚合的过程中，将羧基化8‑羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂与复合胺化单体溶液混合反应，得到了交联度很好的酰胺化聚合物填料，使得硬质填料、硅微粉有效的结合，起到了协同增强的效果。

Description

一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料及其制备方法。
背景技术
随着电子工业的发展，特别是智能手机、大屏幕电视、智能平板电脑等推广和应用，这些产品如今已经进入全世界的千家万户和众多公司。但随着各种触摸屏技术的推广之后，由于高频率的使用这些产品，产品的显示器表面很容易变脏、刮伤以及被一些化学溶剂腐蚀，因此提高这些产品的防水、防污、防化学试剂、提高耐磨性等是十分必要的，目前在电子产品显示屏保护方面，很多人采用贴膜的方法，但这种方法效果一般，而且也很受局限性，特别是大屏幕电脑电视、室外的ATM 机、建筑玻璃幕墙，大尺寸的智能手机、汽车玻璃等方面，是无法得到应用的。针对此类情况，开发一种各方面综合性能优异的玻璃、电子产品显示器保护涂料就十分必要了；
聚氨酯涂料的应用领域主要有：车辆涂装、船舶、木材、建筑物涂装、防腐涂装、飞机、塑料、橡胶、皮革的表面涂装等等。水性聚氨酯涂料是以水为主要介质，具有低VOC含量、低或无环境污染、施工方便等特点，是溶剂型涂料的主要替代品之一，已在许多领域得到广泛的应用，如：木器漆及木地板漆；纸张涂层；建筑涂料；皮革涂层；织物涂层等等；
本发明的目的就是改善传统镜面涂料的综合性能，研究一种新的聚氨酯涂料，使其具有很好的表面硬度，提高抗摩擦性能。
发明内容
本发明的目的就是改善传统镜面涂料的综合性能，研究一种新的聚氨酯涂料，使其具有很好的表面硬度，提高抗摩擦性能，提供一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料，其特征在于，它是由重量比为3-4:1的聚酯组份和固化剂组份组成的。
所述的聚酯组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇100-110、异佛尔酮二异氰酸酯85-90、8-羟基喹啉1-3、三乙醇胺油酸皂1-3、三羟甲基丙烷2-3、聚四氢呋喃醚二醇6-8、2,2-二羟甲基丙酸2-5、聚苯并咪唑0.3-1、氨基磺酸镍1-2、硅微粉6-8、过氧化二异丙苯2-5、甲酰胺1-2、乙酰化羊毛脂2-3。
所述的聚酯组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取上述聚苯并咪唑，加入到其重量4-6倍的乙酸乙酯中，送入到130-140℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与氨基磺酸镍混合，搅拌至常温，得氨基溶液；
（2）取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，升高温度为70-80℃，保温搅拌1-2小时，得羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂；
（3）取聚四氢呋喃醚二醇，在70-80℃的水浴中保温30-40分钟，加入三羟甲基丙烷、乙酰化羊毛脂，继续保温搅拌1-2小时，出料，与上述氨基溶液混合，搅拌至常温，得烷基氨化溶液；
（4）取硅微粉，加入到其重量50-60倍的去离子水中，加入甲酰胺，超声1-2分钟，得硅微粉酰胺分散液；
（5）取上述硅微粉酰胺分散液，与聚碳酸酯二醇、烷基氨化溶液混合，搅拌均匀，得复合胺化单体溶液；
（6）取上述复合胺化单体溶液，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，升高温度为100-110℃，预热1-2小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，加入过氧化二异丙苯、羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，保温搅拌4-5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得。
所述的固化剂组份为二甲硫基甲苯二胺。
本发明的优点：
本发明采用二硫代水杨酸水解处理硬脂酸钙，然后与氨基化的硬质填料混合，通过羧基与氨基的交联反应，得到了酰胺化改性的填料，提高了该填料与各原料间的相容性，提高了成品涂料的贮存稳定性和表面硬度；引入了8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，有效的改善了各原料的相容性，提高了涂膜与基材的粘结性强度，提高了抗剥离强度；
本发明将聚苯并咪唑采用氨基磺酸镍处理，得到了氨基溶液，然后与三羟甲基丙烷、乙酰化羊毛脂混合，分散到醇溶液中，乙酰化羊毛脂可以有效的改善涂料的粘结强度，提高涂膜的抗剥离强度；
本发明将硅微粉通过甲酰胺溶液分散，然后与烷基氨化溶液混合改性聚碳酸酯二醇单体，不仅有效的提高了硅微粉在聚合物间的分散性，还提高了聚合物的表面强度和硬度；
本发明以异佛尔酮二异氰酸酯为单体，在含有聚碳酸酯二醇单体、硅微粉等原料的复合胺化单体溶液中聚合，得到能够使得各无机填料充分分散的聚合物，，增强了成品的稳定性强度。
具体实施方式
实施例1
一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料，它是由重量比为4:1的聚酯组份和固化剂组份组成的。
所述的聚酯组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二110、异佛尔酮二异氰酸酯90、8-羟基喹啉1、三乙醇胺油酸皂1、三羟甲基丙烷3、聚四氢呋喃醚二醇8、2,2-二羟甲基丙酸5、聚苯并咪唑1、氨基磺酸镍2、硅微粉8、过氧化二异丙苯5、甲酰胺2、乙酰化羊毛脂3。
所述的聚酯组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取上述聚苯并咪唑，加入到其重量6倍的乙酸乙酯中，送入到140℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与氨基磺酸镍混合，搅拌至常温，得氨基溶液；
（2）取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，加入8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，升高温度为80℃，保温搅拌1小时，得羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂；
（3）取聚四氢呋喃醚二醇，在80℃的水浴中保温40分钟，加入三羟甲基丙烷、乙酰化羊毛脂，继续保温搅拌1小时，出料，与上述氨基溶液混合，搅拌至常温，得烷基氨化溶液；
（4）取硅微粉，加入到其重量60倍的去离子水中，加入甲酰胺，超声1-2分钟，得硅微粉酰胺分散液；
（5）取上述硅微粉酰胺分散液，与聚碳酸酯二醇、烷基氨化溶液混合，搅拌均匀，得复合胺化单体溶液；
（6）取上述复合胺化单体溶液，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，升高温度为110℃，预热2小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入过氧化二异丙苯、羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，保温搅拌5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得。
所述的固化剂组份为二甲硫基甲苯二胺。
实施例2
一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料，它是由重量比为3-4:1的聚酯组份和固化剂组份组成的。
所述的聚酯组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇100、异佛尔酮二异氰酸酯85、8-羟基喹啉3、三乙醇胺油酸皂3、三羟甲基丙烷2-3、聚四氢呋喃醚二醇6、2,2-二羟甲基丙酸2、聚苯并咪唑0.3、氨基磺酸镍1、硅微粉6、过氧化二异丙苯2、甲酰胺1、乙酰化羊毛脂2。
所述的聚酯组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取上述聚苯并咪唑，加入到其重量4倍的乙酸乙酯中，送入到130℃的油浴中，保温搅拌20分钟，出料，与氨基磺酸镍混合，搅拌至常温，得氨基溶液；
（2）取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，加入8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，升高温度为70℃，保温搅拌1小时，得羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂；
（3）取聚四氢呋喃醚二醇，在70℃的水浴中保温30分钟，加入三羟甲基丙烷、乙酰化羊毛脂，继续保温搅拌1小时，出料，与上述氨基溶液混合，搅拌至常温，得烷基氨化溶液；
（4）取硅微粉，加入到其重量50倍的去离子水中，加入甲酰胺，超声1分钟，得硅微粉酰胺分散液；
（5）取上述硅微粉酰胺分散液，与聚碳酸酯二醇、烷基氨化溶液混合，搅拌均匀，得复合胺化单体溶液；
（6）取上述复合胺化单体溶液，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，升高温度为100℃，预热1-2小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60℃，加入过氧化二异丙苯、羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，保温搅拌4-5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得。
所述的固化剂组份为二甲硫基甲苯二胺。
性能测试：
本发明的硬质抗磨聚酯镜面涂料涂膜外观：平整光滑，无缩孔，无针孔；
正反冲测试：通过；
附着力和耐中性盐雾腐蚀等级为1级；
动摩擦系数：0.065-0.075；
铅笔硬度：4H；
传统镜面涂料：
动摩擦系数：0.09-0.10；
附着力和耐中性盐雾腐蚀等级为2级；
铅笔硬度：3H；
可以看出，本发明的涂料具有更高附着力强，抗剥离强度高，表面硬度高，耐磨性好，对镜面基材的保护性强。

Claims (3)

1.一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料，其特征在于，它是由重量比为3-4:1的聚酯组份和固化剂组份组成的；所述的聚酯组份是由下述重量份的原料组成的：
聚碳酸酯二醇100-110、异佛尔酮二异氰酸酯85-90、8-羟基喹啉1-3、三乙醇胺油酸皂1-3、三羟甲基丙烷2-3、聚四氢呋喃醚二醇6-8、2,2-二羟甲基丙酸2-5、聚苯并咪唑0.3-1、氨基磺酸镍1-2、硅微粉6-8、过氧化二异丙苯2-5、甲酰胺1-2、乙酰化羊毛脂2-3。
2.根据权利要求1所述的硬质抗磨聚酯镜面涂料，其特征在于，根据权利要求1所述的硬质抗磨聚酯镜面涂料，其特征在于，所述的聚酯组份的制备方法包括以下步骤：
（1）取上述聚苯并咪唑，加入到其重量4-6倍的乙酸乙酯中，送入到130-140℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与氨基磺酸镍混合，搅拌至常温，得氨基溶液；
（2）取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，升高温度为70-80℃，保温搅拌1-2小时，得羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂；
（3）取聚四氢呋喃醚二醇，在70-80℃的水浴中保温30-40分钟，加入三羟甲基丙烷、乙酰化羊毛脂，继续保温搅拌1-2小时，出料，与上述氨基溶液混合，搅拌至常温，得烷基氨化溶液；
（4）取硅微粉，加入到其重量50-60倍的去离子水中，加入甲酰胺，超声1-2分钟，得硅微粉酰胺分散液；
（5）取上述硅微粉酰胺分散液，与聚碳酸酯二醇、烷基氨化溶液混合，搅拌均匀，得复合胺化单体溶液；
（6）取上述复合胺化单体溶液，与异佛尔酮二异氰酸酯混合，升高温度为100-110℃，预热1-2小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，加入过氧化二异丙苯、羧基化8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，保温搅拌4-5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得。
3.根据权利要求1所述的一种高分子纳米聚酯镜面耐磨损涂料，其特征在于，所述的固化剂组份为二甲硫基甲苯二胺。
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