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专利名称：一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆及其生产方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410379127.2

专利申请（专利权）人：大一(云浮)新材料开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：广东省云浮市郁南县大湾镇大湾工业园B01-1-b综合楼

专利发明（设计）人：张海星,周志盛,沈金星,朱永钱,方焕润,梁志鹏

专利摘要：本发明公开了一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆及其生产方法，属于聚氨酯漆加工技术领域。本发明为了解决现有技术中不饱和聚酯漆的VOC含量高不环保，漆膜的性能有待进一步提高的技术问题，本发明提供一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，包括按重量份的以下组成：改性纳米二氧化硅16?18份、改性聚氨酯乳液90?95份、纯化水6?9份、颜料2?8份、添加助剂2?3份、光引发剂1.2?2.5份。本发明通过优化改性聚氨酯的链段组成结构，制备高孔隙的改性二氧化硅相互配合，不仅有效的降低了聚氨酯漆的VOC含量，还提高了聚氨酯漆漆膜的耐冲击性能与耐磨性能。

主权利要求：
1.一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，其特征在于，包括按重量份的以下组成：改性纳米二氧化硅16?18份、改性聚氨酯乳液90?95份、纯化水6?9份、颜料2?8份、添加助剂2?3份、光引发剂1.2?2.5份；
改性聚氨酯乳液由以下步骤加工得到：
A1、将改性硅氧烷、聚乙二醇400、四氢呋喃加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55?60℃，向反应釜中缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯，保温反应70?90min，向反应釜中加入(E)?辛?4?烯?1,8?二酸，保温反应3?5h，后处理得到改性聚氨酯；
A2、将改性聚氨酯和乳化液加入到反应釜中，室温下搅拌50?60min，得到改性聚氨酯乳液，其中，乳化液由羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺、十六烷基苯磺酸钠和纯化水按重量比2g:
5g:3g:100mL组成，所述改性聚氨酯与乳化液的用量比为1g:3mL；
改性硅氧烷的制备方法为：将1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷、乙烯醇、四氢呋喃和催化剂一加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应6?8h，后处理的得到改性硅氧烷，其中，所述1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷、乙烯醇的用量比为
1mol:2mol；
改性纳米二氧化硅由以下步骤加工得到：
B1、将分散液加入反应釜中，反应釜搅拌转速提高至680?780r/min，向反应釜中加入正硅酸乙酯，室温下搅拌60?80min，后处理得到纳米二氧化硅粗品，其中，分散液由二乙醇胺、对氟苯甲酸钠、活性剂、去离子水按用量比1g:5g:2g:40mL，所述活性剂为聚季铵盐?16、瓜尔胶中的一种或两种；
B2、将纳米二氧化硅粗品放入马弗炉中，马弗炉先以3℃/min升温速率升高至95℃，保温60min，马弗炉再以5℃/min升温速率升高至600℃，保温200min，马弗炉自然降温至室温，后处理得到纳米二氧化硅；
B3、将纳米二氧化硅、改性剂和90wt%甲醇溶液加入到反应釜中，室温环境下，超声分散
30?50min，向反应釜中加入盐酸，反应釜温度升高至体系回流，保温反应4?5h，后处理得到改性纳米二氧化硅；
改性剂由以下步骤加工得到：
C1、将3?氨基己二酸、2,4?辛二烯?1?醇、催化剂二和甲苯加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系微回流，保温反应6?8h，后处理中间体I，其中，3?氨基己二酸、2,4?辛二烯?
1?醇的用量比为1mol:1mol；
C2、将中间体I、氯甲酸苄酯、碳酸钠、四氢呋喃加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50?60℃，保温处理5?7h，后处理得到中间体II，其中，中间体I和氯甲酸苄酯的用量比为
1mol:2.1mol；
C3、将中间体II和四氢呋喃加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至45?55℃，向反应釜中加入异氰酸丙基三乙氧基硅烷，保温反应3?5h，后处理得到改性剂，其中，中间体II、异氰酸丙基三乙氧基硅烷的用量比为1mol:1mol。
2.根据权利要求1所述的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，其特征在于，所述光引发剂为2?羟基?2?甲基?1?苯基丙酮，所述颜料为无机颜料，粒径为0.5?1.5μm，所述添加助剂由助溶剂、消泡剂、润湿剂、增滑剂、流平剂按重量比5:1:2:1:1组成，所述助溶剂为二丙二醇甲醚，消泡剂为消泡剂GP330，润湿剂为酰胺基双子季铵盐、增滑剂为聚乙烯醇、流平剂为丙烯酸类流平剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，其特征在于，步骤A1中改性硅氧烷、聚乙二醇400、异佛尔酮二异氰酸酯和(E)?辛?4?烯?1,8?二酸的用量比为
2mol:5mol:7mol:2mol，所述聚乙二醇400、四氢呋喃的用量比为1g:6mL。
4.根据权利要求1所述的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，其特征在于，所述1,1,
3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷、四氢呋喃和催化剂一的用量比为1g:4mL:0.02g，所述催化剂一为氯铂酸。
5.根据权利要求1所述的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，其特征在于，步骤B3中纳米二氧化硅、改性剂、90wt%甲醇溶液和盐酸的用量比为5g:3g:50mL:4mL，所述盐酸的浓度为11.5?12.5mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，其特征在于，步骤C1中，所述2,4?辛二烯?1?醇、催化剂二和甲苯的用量比为3g:0.1g:20mL；步骤C2中，所述氯甲酸苄酯、碳酸钠、四氢呋喃的用量比为3g:2g:20mL；步骤C3中，所述中间体II和四氢呋喃的用量比为1g:6mL。
7.根据权利要求1?6任一项所述的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将添加助剂、纯化水加入到反应釜中超声分散20?30min；
S2、向反应釜中继续加入颜料、改性纳米二氧化硅、改性聚氨酯乳液、光引发剂，超声分散30?50min，得到聚氨酯漆。 说明书 : 一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆及其生产方法技术领域[0001] 本发明涉及聚氨酯漆加工技术领域，具体涉及一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆及其生产方法。背景技术[0002] 随着人们生活品质的提升，室内装修已成为现代生活中的重要组成部分，不饱和聚酯漆作为一种常用的涂料，因其优良的色泽、光泽度及耐候性而广受欢迎。不饱和聚酯漆是一种多组分漆，主要由聚酯树脂作为主要成膜物制成的一种厚质漆，具有色彩十分丰富、漆膜丰满、层厚面硬、漆膜厚度大等优点。[0003] 现有技术中的不饱和聚酯漆通常由多种化学物质混合而成，为了调节不饱和聚酯漆的粘度、干燥速度等性能，通常需要添加有机溶剂，导致不饱和聚酯漆在固化过程中，其内部的化学物质会进行复杂的化学反应，这些反应往往伴随着挥发性产物的生成，进而增加VOC的含量，这不仅对环境造成污染，不环保，也会对人体健康构成潜在威胁，目前，降低不饱和聚酯漆VOC含量的方法主要包括选用低VOC含量的原料、优化生产工艺以及使用环保型添加剂等，然而，这些方法往往会导致漆膜性能下降，特别是在耐冲击和耐磨性能方面，因此，如何在保证漆膜性能的同时，有效降低不饱和聚酯漆的VOC含量，成为本领域技术创新的难点。[0004] 针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆及其生产方法，用于解决现有技术中聚氨酯漆的VOC含量高不环保，聚氨酯漆漆膜的性能有待进一步提高的技术问题。[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：[0007] 一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆，包括按重量份的以下组成：改性纳米二氧化硅16?18份、改性聚氨酯乳液90?95份、纯化水6?9份、颜料2?8份、添加助剂2?3份、光引发剂1.2?2.5份；[0008] 改性聚氨酯乳液由以下步骤加工得到：[0009] A1、将改性硅氧烷、聚乙二醇400、四氢呋喃加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55?60℃，向反应釜中缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯，保温反应70?90min，向反应釜中加入(E)?辛?4?烯?1,8?二酸，保温反应3?5h，后处理得到改性聚氨酯；[0010] 改性聚氨酯的合成反应原理为：[0011][0012] 式中：[0013][0014] A2、将改性聚氨酯和乳化液加入到反应釜中，室温下搅拌50?60min，得到改性聚氨酯乳液。[0015] 进一步的，所述光引发剂为2?羟基?2?甲基?1?苯基丙酮，所述颜料为无机颜料，粒径为0.5?1.5μm，所述添加助剂由助溶剂、消泡剂、润湿剂、增滑剂、流平剂按重量比5:1:2:1:1，所述助溶剂为二丙二醇甲醚，消泡剂为消泡剂GP330，润湿剂为酰胺基双子季铵盐、增滑剂为聚乙烯醇、流平剂为丙烯酸类流平剂。[0016] 进一步的，步骤A1中改性硅氧烷、聚乙二醇400、异佛尔酮二异氰酸酯和(E)?辛?4?烯?1,8?二酸的用量比为2mol:5mol:7mol:2mol，所述聚乙二醇400、四氢呋喃的用量比为1g:6mL；步骤A1中后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，向反应釜中滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调节反体系pH＝7，反应釜温度升高至55?60℃，减压蒸除溶剂，得到改性聚氨酯；步骤A2中乳化液由羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺、十六烷基苯磺酸钠和纯化水按重量比2g:5g:3g:100mL组成，所述改性聚氨酯与乳化液的用量比为1g:3mL。[0017] 进一步的，改性硅氧烷的制备方法为：将1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷、乙烯醇、四氢呋喃和催化剂加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应6?8h，后处理的得到改性硅氧烷。[0018] 改性硅氧烷的合成反应原理为：[0019][0020] 进一步的，所述1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷、乙烯醇的用量比为1mol:2mol，所述1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷、四氢呋喃和催化剂的用量比为1g:4mL:0.02g，所述催化剂为氯铂酸，所述后处理操作包括：后处理操作包括，反应完成之后，减压蒸除溶剂，得到改性硅氧烷。[0021] 进一步的，改性纳米二氧化硅由以下步骤加工得到：[0022] B1、将分散液加入反应釜中，反应釜搅拌转速提高至680?780r/min，向反应釜中加入正硅酸乙酯，室温下搅拌60?80min，后处理得到纳米二氧化硅粗品；[0023] B2、将纳米二氧化硅粗品放入马弗炉中，马弗炉先以3℃/min升温速率升高至95℃，保温60min，马弗炉再以5℃/min升温速率升高至600℃，保温200min，马弗炉自然降温至室温，后处理得到纳米二氧化硅；[0024] B3、将纳米二氧化硅、改性剂和90wt％甲醇溶液加入到反应釜中，室温环境下，超声分散30?50min，向反应釜中加入盐酸，反应釜温度升高至体系回流，保温反应4?5h，后处理得到改性纳米二氧化硅。[0025] 改性纳米二氧化硅的合成反应原理为：[0026][0027] 式中： 为纳米二氧化硅。[0028] 进一步的，步骤B1中分散液由二乙醇胺、对氟苯甲酸钠、活性剂、去离子水按用量比1g:5g:2g:40mL，所述活性剂为聚季铵盐?16、瓜尔胶中的一种或两种；步骤B1中后处理操作包括：反应完成之后，停止搅拌，抽滤，滤饼转移温度为75?85℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到纳米二氧化硅粗品；步骤B2中后处理操作包括：将焙烧后的粒子和60vt％乙醇溶液按用量比1g:10mL混合，超声分散6?8h，静置过夜，撇去上层悬浮渣，下层固体物经抽滤后使用纯化水洗涤3次抽干，滤饼转移到温度为75?85℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到纳米二氧化硅；步骤B3中纳米二氧化硅、改性剂、90wt％甲醇溶液和盐酸的用量比为5g:3g:50mL:4mL，所述盐酸的浓度为11.5?12.5mol/L，步骤B3中后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤饼用纯化水洗涤5次后抽干，滤饼转移到温度为65?75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到改性纳米二氧化硅。[0029] 进一步的，改性剂由以下步骤加工得到：[0030] C1、将3?氨基己二酸、2,4?辛二烯?1?醇、催化剂和甲苯加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系微回流，保温反应6?8h，后处理中间体I；[0031] 中间体I的合成反应原理为：[0032][0033] C2、将中间体I、氯甲酸苄酯、碳酸钠、四氢呋喃加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50?60℃，保温处理5?7h，后处理得到中间体II；[0034] 中间体II的合成反应原理为：[0035][0036][0037] C3、将中间体II和四氢呋喃加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至45?55℃，向反应釜中加入异氰酸丙基三乙氧基硅烷，保温反应3?5h，后处理得到改性剂。[0038] 改性剂的合成反应原理为：[0039][0040] 进一步的，步骤C1中3?氨基己二酸、2,4?辛二烯?1?醇的用量比为1mol:1mol，所述2,4?辛二烯?1?醇、催化剂和甲苯的用量比为3g:0.1g:20mL；步骤C1中后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除甲苯，得到中间体I；步骤C2中中间体I和氯甲酸苄酯的用量比为1mol:2.1mol，所述氯甲酸苄酯、碳酸钠、四氢呋喃的用量比为3g:2g:20mL；步骤C2中后处理操作包括：反应完成之后，过滤，滤液转移到反应釜中，减压蒸除溶剂，得到中间体II；步骤C3中中间体II、异氰酸丙基三乙氧基硅烷的用量比为1mol:1mol，所述中间体II和四氢呋喃的用量比为1g:6mL；步骤C3中后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除四氢呋喃，得到改性剂。[0041] 一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆的生产方法，包括以下步骤：[0042] S1、将添加助剂、纯化水加入到反应釜中超声分散20?30min；[0043] S2、向反应釜中继续加入颜料、改性纳米二氧化硅、改性聚氨酯乳液、光引发剂，超声分散30?50min，得到聚氨酯漆。[0044] 本发明具备下述有益效果：[0045] 1、本发明通过以二乙二醇胺为pH调节剂，对氟苯甲酸钠与活性剂组合作为表面活性剂，改善分散液体系的分散性和稳定性，防止纳米颗粒的团聚，以正硅酸乙酯为原料，正硅酸乙酯在分散液中水解、重组，制备得形成三维网络结构的二氧化硅，高速搅拌有助于保持体系的均匀性，防止生成的二氧化硅微粒团聚，从而得到纳米尺度的二氧化硅颗粒，高温焙烧处理能够促进残留在二氧化硅上的有机物碳化，将其从二氧化硅上去除，使二氧化硅微粒更加纯净，同时，由于二氧化硅微粒表面存在大量的羟基，高温下这些羟基会发生缩合反应，释放出水分并形成新的硅氧键，而水分释放留下的空间，在二氧化硅上形成了孔道，提高二氧化硅微粒的孔隙率，高孔隙的纳米二氧化硅结构为VOC分子提供了大量的吸附位点和通道，并通过物理吸附的方式将它们固定在表面上，使得二氧化硅对VOC分子具有良好的吸附性能。[0046] 2、本发明通过催化剂催化3?氨基己二酸和2,4?辛二烯?1?醇按比例进行反应，使得3?氨基己二酸上的羧基和2,4?辛二烯?1?醇上的羟基在甲苯与高温环境下发生酯化反应，形成在3?氨基己二酸一端接枝修饰2,4?辛二烯?1?醇的中间体I；中间体I上的氨基与氯甲酸苄酯在以碳酸钠作为缚酸剂的四氢呋喃环境中发生亲核取代反应，生成苄基保护的中间体II，中间体II上的羧基与异氰酸丙基三乙氧基硅烷上的异氰酸酯基发生缩合反应，形成具有硅氧烷修饰的改性剂；在酸性条件下，改性剂上的硅氧烷键水解并与纳米二氧化硅表面的活性官能团反应，形成化学修饰，并改性剂上的苄基水解重新形成氨基，制备得到改性纳米二氧化硅；纳米二氧化硅本身具有较高的孔隙率，其对VOC废气具有吸附性能，改性剂上水解形成的氨基，增加纳米二氧化硅的表面活性位点数量，并且氨基与VOC分子之间可以形成氢键或其他相互作用力，这种相互作用可以进一步增强纳米二氧化硅对VOC废气的吸附能力。[0047] 3、本发明通过1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷和乙烯醇在催化剂条件下发生硅氢加成反应，形成含有醇羟基封端的改性硅氧烷，再以改性硅氧烷、聚乙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为原料，以(E)?辛?4?烯?1,8?二酸为扩链剂进行缩合反应，制备得到硅氧烷?乙烯嵌段的改性聚氨酯，由于聚氨酯本身具有优良的机械性能，结合硅氧烷链段的特性，改性聚氨酯能够赋予聚氨酯漆涂层更高的抗冲击和耐磨性；硅氧烷链段具有优异的稳定性和低挥发性，通过调整改性聚氨酯中硅氧烷链段的含量和比例，优化漆膜的性能和VOC含量之间的平衡，在保持或提高漆膜性能的同时，降低水性漆的VOC含量；在羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺、十六烷基苯磺酸钠和纯化水组成的乳化液中，羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺和十六烷基苯磺酸钠都能够作为乳化剂和稳定剂，他们相互协同，有效地降低体系的表面张力，提高乳液的稳定性，促进纳米或微米级颗粒在体系中的均匀分散，使得改性聚氨酯在乳化液中均匀乳化，形成稳定的水性乳液，聚乙烯亚胺则是一种含有氨基的高分子，能够与改性二氧化硅表面的氨基发生相互作用，进一步增强其在乳化液中的分散性，促进改性纳米二氧化硅在乳液中均匀分散；在光引发剂的作用下，引发改性纳米二氧化硅与改性聚氨酯上的不饱和键发生交联，形成稳定的复合形成互穿网络结构，这种结构能够有效地分散应力，提升漆膜的耐冲击性能，使其在受到外力作用时不易破裂，同时，聚氨酯的柔韧性和纳米二氧化硅的增强作用相结合，进一步的提高漆膜的耐磨性能。具体实施方式[0048] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0049] 实施例1[0050] 本实施例的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆的生产方法，包括以下步骤：[0051] S1、制备二氧化硅[0052] 将二乙醇胺、对氟苯甲酸钠、聚季铵盐?16、去离子水按用量比1g:5g:2g:40mL混合均匀，得到分散液，备用；[0053] 称。悍稚⒁500mL加入反应釜中，反应釜搅拌转速提高至680r/min，向反应釜中加入正硅酸乙酯30g，室温下搅拌60min，停止搅拌，抽滤，滤饼转移温度为75℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到纳米二氧化硅粗品；[0054] 将纳米二氧化硅粗品放入马弗炉中，马弗炉先以3℃/min升温速率升高至95℃，保温60min，马弗炉再以5℃/min升温速率升高至600℃，保温200min，马弗炉自然降温至室温，将焙烧后的粒子和60vt％乙醇溶液按用量比1g:10mL混合，超声分散6h，静置过夜，撇去上层悬浮渣，下层固体物经抽滤后使用纯化水洗涤3次抽干，滤饼转移到温度为75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到纳米二氧化硅。[0055] S2、制备改性剂[0056] 称。3?氨基己二酸16.1g、2,4?辛二烯?1?醇12.6g、钛酸四乙酯0.42g和甲苯84mL加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系微回流，保温反应6h，减压蒸除甲苯，得到中间体I；[0057] 称。褐屑涮錓26.9g、氯甲酸苄酯34.1g、碳酸钠22.7g、四氢呋喃227mL加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50℃，保温处理5h，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤液转移到反应釜中，减压蒸除溶剂，得到中间体II；[0058] 称。褐屑涮錓I53.7g和四氢呋喃322mL加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至45℃，向反应釜中加入异氰酸丙基三乙氧基硅烷23.1g，保温反应3h，减压蒸除四氢呋喃，得到改性剂。[0059] S3、制备改性二氧化硅[0060] 称。耗擅锥氧化硅50g、改性剂30g和90wt％甲醇溶液500mL加入到反应釜中，室温环境下，超声分散30min，向反应釜中加入11.5mol/L盐酸40mL，反应釜温度升高至体系回流，保温反应4h，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤5次后抽干，滤饼转移到温度为65℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到改性纳米二氧化硅。[0061] S4、制备改性聚氨酯[0062] 称。1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷35.6g、乙烯醇88.1g、四氢呋喃142.4mL和氯铂酸0.71g加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应6h，减压蒸除溶剂，得到改性硅氧烷；[0063] 称。焊男怨柩跬89.0g、聚乙二醇400200g、四氢呋喃1200mL加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55℃，向反应釜中缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯155.6g，保温反应70min，向反应釜中加入(E)?辛?4?烯?1,8?二酸34.4g，保温反应3h，反应釜温度降低至室温，向反应釜中滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调节反体系pH＝7，反应釜温度升高至55℃，减压蒸除溶剂，得到改性聚氨酯。[0064] S5、制备改性聚氨酯乳液[0065] 将羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺、十六烷基苯磺酸钠和纯化水按重量比2g:5g:3g:100mL混合均匀，得到乳化液，备用；[0066] 称。焊男跃郯滨200g和乳化液600mL加入到反应釜中，室温下搅拌50min，得到改性聚氨酯乳液。[0067] S6、制备聚氨酯漆[0068] 将二丙二醇甲醚、消泡剂GP330、酰胺基双子季铵盐、聚乙烯醇、丙烯酸类流平剂按重量比5:1:2:1:1混合均匀，得到添加助剂，备用，其中，丙烯酸类流平剂的产品型号为MONENG?1153；[0069] 称。禾砑又200g、纯化水600g加入到反应釜中超声分散20min，向反应釜中继续加入粒径为0.5?1.5μm的无机颜料200g、改性纳米二氧化硅1600g、改性聚氨酯乳液9000g、2?羟基?2?甲基?1?苯基丙酮120g，超声分散30min，得到聚氨酯漆。[0070] 实施例2[0071] 本实施例的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆的生产方法，包括以下步骤：[0072] S1、制备二氧化硅[0073] 将二乙醇胺、对氟苯甲酸钠、瓜尔胶、去离子水按用量比1g:5g:2g:40mL混合均匀，得到分散液，备用；[0074] 称。悍稚⒁500mL加入反应釜中，反应釜搅拌转速提高至730r/min，向反应釜中加入正硅酸乙酯30g，室温下搅拌70min，停止搅拌，抽滤，滤饼转移温度为80℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到纳米二氧化硅粗品；[0075] 将纳米二氧化硅粗品放入马弗炉中，马弗炉先以3℃/min升温速率升高至95℃，保温60min，马弗炉再以5℃/min升温速率升高至600℃，保温200min，马弗炉自然降温至室温，将焙烧后的粒子和60vt％乙醇溶液按用量比1g:10mL混合，超声分散7h，静置过夜，撇去上层悬浮渣，下层固体物经抽滤后使用纯化水洗涤3次抽干，滤饼转移到温度为80℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到纳米二氧化硅。[0076] S2、制备改性剂[0077] 称。3?氨基己二酸16.1g、2,4?辛二烯?1?醇12.6g、钛酸四乙酯0.42g和甲苯84mL加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系微回流，保温反应7h，减压蒸除甲苯，得到中间体I；[0078] 称。褐屑涮錓26.9g、氯甲酸苄酯34.1g、碳酸钠22.7g、四氢呋喃227mL加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55℃，保温处理6h，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤液转移到反应釜中，减压蒸除溶剂，得到中间体II；[0079] 称。褐屑涮錓I53.7g和四氢呋喃322mL加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至50℃，向反应釜中加入异氰酸丙基三乙氧基硅烷23.1g，保温反应4h，减压蒸除四氢呋喃，得到改性剂。[0080] S3、制备改性二氧化硅[0081] 称。耗擅锥氧化硅50g、改性剂30g和90wt％甲醇溶液500mL加入到反应釜中，室温环境下，超声分散40min，向反应釜中加入12.0mol/L盐酸40mL，反应釜温度升高至体系回流，保温反应4.5h，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤5次后抽干，滤饼转移到温度为70℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到改性纳米二氧化硅。[0082] S4、制备改性聚氨酯[0083] 称。1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷35.6g、乙烯醇88.1g、四氢呋喃142.4mL和氯铂酸0.71g加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应7h，减压蒸除溶剂，得到改性硅氧烷；[0084] 称。焊男怨柩跬89.0g、聚乙二醇400200g、四氢呋喃1200mL加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至57℃，向反应釜中缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯155.6g，保温反应80min，向反应釜中加入(E)?辛?4?烯?1,8?二酸34.4g，保温反应4h，反应釜温度降低至室温，向反应釜中滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调节反体系pH＝7，反应釜温度升高至57℃，减压蒸除溶剂，得到改性聚氨酯。[0085] S5、制备改性聚氨酯乳液[0086] 将羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺、十六烷基苯磺酸钠和纯化水按重量比2g:5g:3g:100mL混合均匀，得到乳化液，备用；[0087] 称。焊男跃郯滨200g和乳化液600mL加入到反应釜中，室温下搅拌55min，得到改性聚氨酯乳液。[0088] S6、制备聚氨酯漆[0089] 将二丙二醇甲醚、消泡剂GP330、酰胺基双子季铵盐、聚乙烯醇、丙烯酸类流平剂按重量比5:1:2:1:1混合均匀，得到添加助剂，备用，其中，丙烯酸类流平剂的产品型号为MONENG?1153；[0090] 称。禾砑又250g、纯化水750g加入到反应釜中超声分散25min，向反应釜中继续加入粒径为0.5?1.5μm的无机颜料500g、改性纳米二氧化硅1700g、改性聚氨酯乳液9250g、2?羟基?2?甲基?1?苯基丙酮185g，超声分散40min，得到聚氨酯漆。[0091] 实施例3[0092] 本实施例的一种用于室内装修的环保型聚氨酯漆的生产方法，包括以下步骤：[0093] S1、制备二氧化硅[0094] 将二乙醇胺、对氟苯甲酸钠、聚季铵盐?16、瓜尔胶、去离子水按用量比1g:5g:1g:1g:40mL混合均匀，得到分散液，备用；[0095] 称。悍稚⒁500mL加入反应釜中，反应釜搅拌转速提高至780r/min，向反应釜中加入正硅酸乙酯30g，室温下搅拌80min，停止搅拌，抽滤，滤饼转移温度为85℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到纳米二氧化硅粗品；[0096] 将纳米二氧化硅粗品放入马弗炉中，马弗炉先以3℃/min升温速率升高至95℃，保温60min，马弗炉再以5℃/min升温速率升高至600℃，保温200min，马弗炉自然降温至室温，将焙烧后的粒子和60vt％乙醇溶液按用量比1g:10mL混合，超声分散8h，静置过夜，撇去上层悬浮渣，下层固体物经抽滤后使用纯化水洗涤3次抽干，滤饼转移到温度为85℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到纳米二氧化硅。[0097] S2、制备改性剂[0098] 称。3?氨基己二酸16.1g、2,4?辛二烯?1?醇12.6g、钛酸四乙酯0.42g和甲苯84mL加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系微回流，保温反应8h，减压蒸除甲苯，得到中间体I；[0099] 称。褐屑涮錓26.9g、氯甲酸苄酯34.1g、碳酸钠22.7g、四氢呋喃227mL加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至60℃，保温处理7h，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤液转移到反应釜中，减压蒸除溶剂，得到中间体II；[0100] 称。褐屑涮錓I53.7g和四氢呋喃322mL加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至55℃，向反应釜中加入异氰酸丙基三乙氧基硅烷23.1g，保温反应5h，减压蒸除四氢呋喃，得到改性剂。[0101] S3、制备改性二氧化硅[0102] 称。耗擅锥氧化硅50g、改性剂30g和90wt％甲醇溶液500mL加入到反应釜中，室温环境下，超声分散50min，向反应釜中加入12.5mol/L盐酸40mL，反应釜温度升高至体系回流，保温反应5h，反应釜温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤5次后抽干，滤饼转移到温度为75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到改性纳米二氧化硅。[0103] S4、制备改性聚氨酯[0104] 称。1,1,3,3,5,5,7,7,9,9?十甲基五硅氧烷35.6g、乙烯醇88.1g、四氢呋喃142.4mL和氯铂酸0.71g加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应8h，减压蒸除溶剂，得到改性硅氧烷；[0105] 称。焊男怨柩跬89.0g、聚乙二醇400200g、四氢呋喃1200mL加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至60℃，向反应釜中缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯155.6g，保温反应90min，向反应釜中加入(E)?辛?4?烯?1,8?二酸34.4g，保温反应5h，反应釜温度降低至室温，向反应釜中滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调节反体系pH＝7，反应釜温度升高至60℃，减压蒸除溶剂，得到改性聚氨酯。[0106] S5、制备改性聚氨酯乳液[0107] 将羟甲基纤维素钠、聚乙烯亚胺、十六烷基苯磺酸钠和纯化水按重量比2g:5g:3g:100mL混合均匀，得到乳化液，备用；[0108] 称。焊男跃郯滨200g和乳化液600mL加入到反应釜中，室温下搅拌60min，得到改性聚氨酯乳液。[0109] S6、制备聚氨酯漆[0110] 将二丙二醇甲醚、消泡剂GP330、酰胺基双子季铵盐、聚乙烯醇、丙烯酸类流平剂按重量比5:1:2:1:1混合均匀，得到添加助剂，备用，其中，丙烯酸类流平剂的产品型号为MONENG?1153；[0111] 称。禾砑又300g、纯化水900g加入到反应釜中超声分散30min，向反应釜中继续加入粒径为0.5?1.5μm的无机颜料800g、改性纳米二氧化硅1800g、改性聚氨酯乳液9500g、2?羟基?2?甲基?1?苯基丙酮250g，超声分散50min，得到聚氨酯漆。[0112] 对比例1[0113] 本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤S2?S3，以步骤S1中的纳米二氧化硅替代步骤S6中的改性纳米二氧化硅。[0114] 对比例2[0115] 本对比例与实施例3的区别在于，步骤S2中，以己二酸等摩尔替代3?氨基己二酸，并以制备得到的中间体I等摩尔替代中间体II。[0116] 对比例3[0117] 本对比例与实施例3的区别在于，步骤S4中的改性硅氧烷由聚乙二醇400等摩尔量替代。[0118] 对比例4[0119] 本对比例与实施例3的区别在于，步骤S6中未加入光引发剂。[0120] 性能测试：[0121] 对实施例1?3和对比例1?4制备得到的聚氨酯漆的环保、耐冲击和耐磨性能进行测试，其中，聚氨酯漆的环保性能为参照标准GB/T23986?2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定气相色谱法》测定试样的VOC含量；耐冲击、附着力和耐磨性能测试是将试样均匀涂覆在经过砂纸打磨的木质板上，然后放置到带有波长为365nm紫外光辐照的烘箱中，设置烘箱温度为60℃，干燥8h，在木质板上形成厚度为50μm的漆膜，按照标准GB/T1732?2020《漆膜耐冲击测定法》测定漆膜的抗冲击性能，按照标准GB/T1768?2006《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》测试漆膜在橡胶砂轮以50r/min转动500转后的质量损耗m1，并按照公式 计算质量磨损，式中m0为漆膜的起始重量，具体测试结果见下表：[0122][0123][0124] 数据分析：[0125] 对上表中的数据进行比较分析，本发明制备的聚氨酯漆，其VOC含量降低至20g/L，耐冲击性能达到50kg·cm，质量磨损降低至1.27％，各项检测数据均优于对比例，说明，本发明通过优化改性聚氨酯的链段组成结构，制备高孔隙的改性二氧化硅相互配合，不仅有效的降低了聚氨酯漆的VOC含量，还提高了聚氨酯漆漆膜的耐冲击性能与耐磨性能。[0126] 以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。[0127] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0128] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

专利地区：广东

专利申请日期：2024-03-29

专利公开日期：2024-10-01

专利公告号：2024-10-01