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技术领域

本发明涉及聚氨酯材料技术领域，具体为一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法。

背景技术

涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、油或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层”；现有的涂料配方复杂，其表面的光泽度以及色泽度不够，难以满足市场的需求，并且含有较多的有害物质，影响用户的身体健康，为此，我们提出一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法，以解决背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光功能改性聚氨酯复合涂料，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯25-30%、脲醛树脂12-17%、纤维素乙酸酯8-11%、聚乙烯醇缩丁醛4.2-4.8%、乙醇3.6-4.1%、无水乙醚2.7-3.5%、气相二氧化硅1.5-2.5%、邻苯二甲酸二辛脂1.2-2.3%、发光粉6-12%、分散剂2-5%、沉淀剂为余量。

优选的，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯25%、脲醛树脂12%、纤维素乙酸酯8%、聚乙烯醇缩丁醛4.2%、乙醇3.6%、无水乙醚2.7%、气相二氧化硅1.5%、邻苯二甲酸二辛脂1.2%、发光粉6%、分散剂2%、沉淀剂为余量。

优选的，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯27%、脲醛树脂14%、纤维素乙酸酯9%、聚乙烯醇缩丁醛4.4%、乙醇3.8%、无水乙醚2.9%、气相二氧化硅1.8%、邻苯二甲酸二辛脂1.7%、发光粉8%、分散剂3%、沉淀剂为余量。

优选的，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯28%、脲醛树脂16%、纤维素乙酸酯10%、聚乙烯醇缩丁醛4.6%、乙醇4%、无水乙醚3.3%、气相二氧化硅2.3%、邻苯二甲酸二辛脂2.1%、发光粉10%、分散剂4%、沉淀剂为余量。

优选的，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯30%、脲醛树脂17%、纤维素乙酸酯11%、聚乙烯醇缩丁醛4.8%、乙醇4.1%、无水乙醚3.5%、气相二氧化硅2.5%、邻苯二甲酸二辛脂2.3%、发光粉12%、分散剂5%、沉淀剂为余量。

优选的，所述发光粉由45%银粉和55%铝粉组成，所述沉淀剂为碳酸氢铵，所述分散剂为硬脂酸铜。

一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按上述组分组成准备材料；

步骤二：称取聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醚以摩尔比为1∶2：1的比例于110～160℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤3-6分钟，取过滤液加热至30-45摄氏度，得到混合料A；

步骤三：称取既定量的气相二氧化硅和邻苯二甲酸二辛脂分别进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在165-185转/min，搅拌时间为15-20分钟，搅拌过程中加热到85-95℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料B；

步骤四：将沉淀剂与乙醇混合搅拌，定容后得到沉淀剂溶液，在18-22℃的室温下，将混合料B和沉淀剂溶液投入到反应器中进行反应，反应时间为25-45分钟，反应结束后通过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料C；

步骤五：准备含氧的惰性气体，将惰性气体置在基板上，在加热基板的状态上，将发光粉利用溅射靶进行溅射，重复溅射1-4次，在发光粉颗粒表面形成透明的氧化膜；

步骤六：将步骤四中得到的发光粉利用弱酸清洗，清洗时间在3-7分钟，清洗后利用去离子水洗净；

步骤七：将聚氨酯、脲醛树脂和纤维素乙酸酯混合，并使用高速搅拌器以400-500转/min的速度搅拌15-25分钟，然后用加热设备加热至55-65℃，并依次加入混合料A、混合料C、去离子后的发光粉和分散剂，并将加热设备的温度升至65-80℃，使用高速搅拌器以750-900转/min的速度搅拌15-25分钟，搅拌结束后得到混合沉淀物；

步骤八：将混合沉淀物放置到超声设备中超声10-20分钟，取出放在常温室内静止1-3小时，即可得到改性聚氨酯复合涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的配方更加的合理，该改性聚氨酯复合涂料，通过以聚氨酯和脲醛树脂为主要原料，配合加入纤维素乙酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、发光粉以及多种调和溶剂，使得制备出来的涂料的光泽度以及色泽度都得到明显的提高，并且最大限度的减少了有毒物质的添加，能够保证用户的身体健康不会受到损害，环保性强，具有较大的市场竞争力，而且本发明的制备方法更加简单，设备要求低，具有很好的推广效果。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种光功能改性聚氨酯复合涂料，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯25%、脲醛树脂12%、纤维素乙酸酯8%、聚乙烯醇缩丁醛4.2%、乙醇3.6%、无水乙醚2.7%、气相二氧化硅1.5%、邻苯二甲酸二辛脂1.2%、发光粉6%、分散剂2%、沉淀剂为余量。

进一步的，发光粉由45%银粉和55%铝粉组成，沉淀剂为碳酸氢铵，分散剂为硬脂酸铜。

一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按上述组分组成准备材料；

步骤二：称取聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醚以摩尔比为1∶2：1的比例于110℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤3分钟，取过滤液加热至30摄氏度，得到混合料A；

步骤三：称取既定量的气相二氧化硅和邻苯二甲酸二辛脂分别进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在165转/min，搅拌时间为15分钟，搅拌过程中加热到85℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料B；

步骤四：将沉淀剂与乙醇混合搅拌，定容后得到沉淀剂溶液，在18℃的室温下，将混合料B和沉淀剂溶液投入到反应器中进行反应，反应时间为25分钟，反应结束后通过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料C；

步骤五：准备含氧的惰性气体，将惰性气体置在基板上，在加热基板的状态上，将发光粉利用溅射靶进行溅射，重复溅射1次，在发光粉颗粒表面形成透明的氧化膜；

步骤六：将步骤四中得到的发光粉利用弱酸清洗，清洗时间在3分钟，清洗后利用去离子水洗净；

步骤七：将聚氨酯、脲醛树脂和纤维素乙酸酯混合，并使用高速搅拌器以400转/min的速度搅拌15分钟，然后用加热设备加热至55℃，并依次加入混合料A、混合料C、去离子后的发光粉和分散剂，并将加热设备的温度升至65℃，使用高速搅拌器以750转/min的速度搅拌15分钟，搅拌结束后得到混合沉淀物；

步骤八：将混合沉淀物放置到超声设备中超声10分钟，取出放在常温室内静止1小时，即可得到改性聚氨酯复合涂料。

实施例二：

一种光功能改性聚氨酯复合涂料，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯27%、脲醛树脂14%、纤维素乙酸酯9%、聚乙烯醇缩丁醛4.4%、乙醇3.8%、无水乙醚2.9%、气相二氧化硅1.8%、邻苯二甲酸二辛脂1.7%、发光粉8%、分散剂3%、沉淀剂为余量。

进一步的，发光粉由45%银粉和55%铝粉组成，沉淀剂为碳酸氢铵，分散剂为硬脂酸铜。

一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按上述组分组成准备材料；

步骤二：称取聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醚以摩尔比为1∶2：1的比例于120℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤4分钟，取过滤液加热至35摄氏度，得到混合料A；

步骤三：称取既定量的气相二氧化硅和邻苯二甲酸二辛脂分别进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在170转/min，搅拌时间为17分钟，搅拌过程中加热到88℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料B；

步骤四：将沉淀剂与乙醇混合搅拌，定容后得到沉淀剂溶液，在20℃的室温下，将混合料B和沉淀剂溶液投入到反应器中进行反应，反应时间为30分钟，反应结束后通过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料C；

步骤五：准备含氧的惰性气体，将惰性气体置在基板上，在加热基板的状态上，将发光粉利用溅射靶进行溅射，重复溅射2次，在发光粉颗粒表面形成透明的氧化膜；

步骤六：将步骤四中得到的发光粉利用弱酸清洗，清洗时间在4分钟，清洗后利用去离子水洗净；

步骤七：将聚氨酯、脲醛树脂和纤维素乙酸酯混合，并使用高速搅拌器以430转/min的速度搅拌18分钟，然后用加热设备加热至58℃，并依次加入混合料A、混合料C、去离子后的发光粉和分散剂，并将加热设备的温度升至70℃，使用高速搅拌器以800转/min的速度搅拌18分钟，搅拌结束后得到混合沉淀物；

步骤八：将混合沉淀物放置到超声设备中超声13分钟，取出放在常温室内静止2小时，即可得到改性聚氨酯复合涂料。

实施例三：

一种光功能改性聚氨酯复合涂料，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯28%、脲醛树脂16%、纤维素乙酸酯10%、聚乙烯醇缩丁醛4.6%、乙醇4%、无水乙醚3.3%、气相二氧化硅2.3%、邻苯二甲酸二辛脂2.1%、发光粉10%、分散剂4%、沉淀剂为余量。

进一步的，发光粉由45%银粉和55%铝粉组成，沉淀剂为碳酸氢铵，分散剂为硬脂酸铜。

一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按上述组分组成准备材料；

步骤二：称取聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醚以摩尔比为1∶2：1的比例于145℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤5分钟，取过滤液加热至40摄氏度，得到混合料A；

步骤三：称取既定量的气相二氧化硅和邻苯二甲酸二辛脂分别进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在180转/min，搅拌时间为18分钟，搅拌过程中加热到93℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料B；

步骤四：将沉淀剂与乙醇混合搅拌，定容后得到沉淀剂溶液，在21℃的室温下，将混合料B和沉淀剂溶液投入到反应器中进行反应，反应时间为40分钟，反应结束后通过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料C；

步骤五：准备含氧的惰性气体，将惰性气体置在基板上，在加热基板的状态上，将发光粉利用溅射靶进行溅射，重复溅射3次，在发光粉颗粒表面形成透明的氧化膜；

步骤六：将步骤四中得到的发光粉利用弱酸清洗，清洗时间在6分钟，清洗后利用去离子水洗净；

步骤七：将聚氨酯、脲醛树脂和纤维素乙酸酯混合，并使用高速搅拌器以480转/min的速度搅拌22分钟，然后用加热设备加热至63℃，并依次加入混合料A、混合料C、去离子后的发光粉和分散剂，并将加热设备的温度升至75℃，使用高速搅拌器以850转/min的速度搅拌22分钟，搅拌结束后得到混合沉淀物；

步骤八：将混合沉淀物放置到超声设备中超声17分钟，取出放在常温室内静止2.5小时，即可得到改性聚氨酯复合涂料。

实施例四：

一种光功能改性聚氨酯复合涂料，包括以下成分（按质量百分比计算）：聚氨酯30%、脲醛树脂17%、纤维素乙酸酯11%、聚乙烯醇缩丁醛4.8%、乙醇4.1%、无水乙醚3.5%、气相二氧化硅2.5%、邻苯二甲酸二辛脂2.3%、发光粉12%、分散剂5%、沉淀剂为余量。

进一步的，发光粉由45%银粉和55%铝粉组成，沉淀剂为碳酸氢铵，分散剂为硬脂酸铜。

一种光功能改性聚氨酯复合涂料及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按上述组分组成准备材料；

步骤二：称取聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醚以摩尔比为1∶2：1的比例于160℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤6分钟，取过滤液加热至45摄氏度，得到混合料A；

步骤三：称取既定量的气相二氧化硅和邻苯二甲酸二辛脂分别进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在185转/min，搅拌时间为20分钟，搅拌过程中加热到95℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料B；

步骤四：将沉淀剂与乙醇混合搅拌，定容后得到沉淀剂溶液，在22℃的室温下，将混合料B和沉淀剂溶液投入到反应器中进行反应，反应时间为45分钟，反应结束后通过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料C；

步骤五：准备含氧的惰性气体，将惰性气体置在基板上，在加热基板的状态上，将发光粉利用溅射靶进行溅射，重复溅射4次，在发光粉颗粒表面形成透明的氧化膜；

步骤六：将步骤四中得到的发光粉利用弱酸清洗，清洗时间在7分钟，清洗后利用去离子水洗净；

步骤七：将聚氨酯、脲醛树脂和纤维素乙酸酯混合，并使用高速搅拌器以500转/min的速度搅拌25分钟，然后用加热设备加热至65℃，并依次加入混合料A、混合料C、去离子后的发光粉和分散剂，并将加热设备的温度升至80℃，使用高速搅拌器以900转/min的速度搅拌25分钟，搅拌结束后得到混合沉淀物；

步骤八：将混合沉淀物放置到超声设备中超声20分钟，取出放在常温室内静止3小时，即可得到改性聚氨酯复合涂料。

通过以上四组实施例均可制得改性聚氨酯复合涂料，并且本发明的配方更加的合理，该改性聚氨酯复合涂料，通过以聚氨酯和脲醛树脂为主要原料，配合加入纤维素乙酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、发光粉以及多种调和溶剂，使得制备出来的涂料的光泽度以及色泽度都得到明显的提高，并且最大限度的减少了有毒物质的添加，能够保证用户的身体健康不会受到损害，环保性强，具有较大的市场竞争力，而且本发明的制备方法更加简单，设备要求低，具有很好的推广效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。