一种防污性聚氨酯涂料技术领域
本发明涉及聚氨酯涂料技术领域，尤其涉及一种防污性聚氨酯涂料。
背景技术
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子
化合物的统称，它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物
加聚而成的，具有许多优良特性，如高弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性以
及良好的电绝缘性等，因而用途非常广。聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，
其品种很多，主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、
电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。虽然聚氨酯涂料具有某些优异的综
合性能，但是其仍存在防污性、耐候性和耐水性不是很理想的缺点，限制了其
使用范围。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种防污性聚氨酯涂料，其
与底材的附着力强，抗污性能优异，耐热性、耐候性和耐水性好。
本发明提出的一种防污性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：全
氟烷基乙基醇100-150份、聚四氢呋喃醚二醇130-200份、聚碳酸酯二醇50-85
份、二苯基甲烷二异氰酸酯200-350份、异佛尔酮二异氰酸酯50-70份、1，4-
丁二醇3-5份、辛酸亚锡0.5-2份、油酸亚锡0.5-1.3份、氨基硅烷5-15份、
纳米二氧化钛2-5份、纳米氧化锌2-5份、纳米碳酸钙5-12份、纳米氧化铁3-15
份、滑石粉2-10份、改性抗污剂6-20份、分散剂0.5-2份、乙基纤维素0.5-2
份、流平剂0.5-2份、丙二醇3-15份、成膜助剂5-15份、去离子水20-40份。
优选地，其原料中，全氟烷基乙基醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、
二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的重量比为120-140：160-185：
60-75：260-320：60-68。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：全氟烷基乙基醇132-138份、聚
四氢呋喃醚二醇168-173份、聚碳酸酯二醇66-70份、二苯基甲烷二异氰酸酯
280-300份、异佛尔酮二异氰酸酯65-67份、1，4-丁二醇3.9-4.3份、辛酸亚
锡1-1.6份、油酸亚锡0.7-1.2份、氨基硅烷8-11份、纳米二氧化钛3.2-4份、
纳米氧化锌3.6-4份、纳米碳酸钙7-10份、纳米氧化铁8-9份、滑石粉7-8.8
份、改性抗污剂13-17份、分散剂1-1.6份、乙基纤维素1-1.8份、流平剂0.9-1.6
份、丙二醇9-11份、成膜助剂9-14份、去离子水32-36份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：全氟烷基乙基醇135份、聚四氢
呋喃醚二醇170份、聚碳酸酯二醇68份、二苯基甲烷二异氰酸酯285份、异佛
尔酮二异氰酸酯66份、1，4-丁二醇4份、辛酸亚锡1.5份、油酸亚锡1份、
氨基硅烷10份、纳米二氧化钛3.5份、纳米氧化锌4份、纳米碳酸钙8份、纳
米氧化铁8.6份、滑石粉8.5份、改性抗污剂16份、分散剂1.5份、乙基纤维
素1.3份、流平剂1份、丙二醇10份、成膜助剂12份、去离子水35份。
优选地，所述改性抗污剂按照以下工艺进行制备：按重量份将20-35份去
离子水和0.2-0.5份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入10-15份质
量分数为45-55wt％的环氧甲萘醌丙酮溶液，搅拌均匀后通入氮气，升温至
65-75℃后加入5-12份混合单体，然后加入3-10份质量分数为1-3％的偶氮二异
丁腈水溶液，搅拌反应1.5-3h后冷却至室温，加入氨水调节体系为中性后得到
所述改性抗污剂；其中，所述混合单体由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯
基三乙氧基硅烷、六氟丙烯按重量比为1-5:2-6：3-6：2-7：2-10混合而成。
优选地，所述改性抗污剂按照以下工艺进行制备：按重量份将30份去离子
水和0.4份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入12份质量分数为50wt％
的环氧甲萘醌丙酮溶液，搅拌均匀后通入氮气，升温至70℃后加入10份混合单
体，然后加入8份质量分数为2％的偶氮二异丁腈水溶液，搅拌反应2.5h后冷却
至室温，加入氨水调节体系为中性后得到所述改性抗污剂；其中，所述混合单
体由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、六氟丙烯按重量比
为3:4：5：6：5混合而成。
优选地，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇丁醚、丙二醇单丁醚中的一种
或者多种的混合物。
本发明的涂料以全氟烷基乙基醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、二
苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯为主要物质，并添加了1，4-丁二醇
为扩链剂，从而在分子中引入了氟基团，使其极性提高，增加了聚氨酯的分子
间内聚能，大大提高了涂料的弹性模量和抗张强度，同时使涂料表面的键能提
高，并且阻止了磨损向涂层深处的进一步扩展，改善了涂料的抗污性、耐水性、
耐候性、耐热性和抗冲蚀性能；以纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米碳酸钙、
纳米氧化铁、滑石粉为无机填料，在氨基硅烷的作用下，在体系中分散均匀，
极大地增加了涂料表面的粗糙度，表现出了卓越的超疏水性，改善了涂料的耐
水性和耐污性，同时无机填料在体系中与体系的结合牢固，很难被水浸泡冲洗
掉，延长了涂料的使用寿命；在优选方式的改性抗污剂中，以环氧甲萘醌为主
料，并以甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、六氟丙烯为混
合单体对环氧甲萘醌进行微胶囊化，通过控制制备过程中的工艺参数，使环氧
甲萘醌完全被微胶囊化，加入体系中，在体系中分散均匀，随着囊壁的降解，
囊芯环氧甲萘醌被释放出来，从而控制了环氧甲萘醌的释放速度，达到使环氧
甲萘醌缓释的目的，有效防止了涂料中抗污剂渗出不可控的现象，在体系中，
一方面与纳米二氧化钛和纳米氧化锌具有协同作用，改善了涂料的抗污性，起
到了更好和更长久的防污效果，另一方面，因其表面引入了乙烯基三乙氧基硅
烷和六氟丙烯，从而在体系中引入了硅和氟原子，与纳米氧化铁、纳米碳酸钙
和滑石粉配合改善了涂料的耐热性、耐水性和耐候性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种防污性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：全
氟烷基乙基醇150份、聚四氢呋喃醚二醇130份、聚碳酸酯二醇85份、二苯基
甲烷二异氰酸酯200份、异佛尔酮二异氰酸酯70份、1，4-丁二醇3份、辛酸
亚锡2份、油酸亚锡0.5份、氨基硅烷15份、纳米二氧化钛2份、纳米氧化锌
5份、纳米碳酸钙5份、纳米氧化铁15份、滑石粉2份、改性抗污剂20份、分
散剂0.5份、乙基纤维素2份、流平剂0.5份、丙二醇15份、成膜助剂5份、
去离子水40份。
实施例2
本发明提出的一种防污性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：全
氟烷基乙基醇100份、聚四氢呋喃醚二醇200份、聚碳酸酯二醇50份、二苯基
甲烷二异氰酸酯350份、异佛尔酮二异氰酸酯50份、1，4-丁二醇5份、辛酸
亚锡0.5份、油酸亚锡1.3份、氨基硅烷5份、纳米二氧化钛5份、纳米氧化
锌2份、纳米碳酸钙12份、纳米氧化铁3份、滑石粉10份、改性抗污剂6份、
分散剂2份、乙基纤维素0.5份、流平剂2份、丙二醇3份、成膜助剂15份、
去离子水20份。
实施例3
本发明提出的一种防污性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：全
氟烷基乙基醇138份、聚四氢呋喃醚二醇168份、聚碳酸酯二醇70份、二苯基
甲烷二异氰酸酯280份、异佛尔酮二异氰酸酯67份、1，4-丁二醇3.9份、辛
酸亚锡1.6份、油酸亚锡0.7份、氨基硅烷11份、纳米二氧化钛3.2份、纳米
氧化锌4份、纳米碳酸钙7份、纳米氧化铁9份、滑石粉7份、改性抗污剂17
份、分散剂1份、乙基纤维素1.8份、流平剂0.9份、丙二醇11份、醇酯十二
9份、去离子水36份；
其中，所述改性抗污剂按照以下工艺进行制备：按重量份将20份去离子水
和0.5份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入10份质量分数为55wt％
的环氧甲萘醌丙酮溶液，搅拌均匀后通入氮气，升温至65℃后加入5份混合单
体，然后加入10份质量分数为1％的偶氮二异丁腈水溶液，搅拌反应3h后冷却
至室温，加入氨水调节体系为中性后得到所述改性抗污剂；其中，所述混合单
体由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、六氟丙烯按重量比
为1:6：3：7：2混合而成。
实施例4
本发明提出的一种防污性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：全
氟烷基乙基醇132份、聚四氢呋喃醚二醇173份、聚碳酸酯二醇66份、二苯基
甲烷二异氰酸酯300份、异佛尔酮二异氰酸酯65份、1，4-丁二醇4.3份、辛
酸亚锡1份、油酸亚锡1.2份、氨基硅烷8份、纳米二氧化钛4份、纳米氧化
锌3.6份、纳米碳酸钙10份、纳米氧化铁8份、滑石粉8.8份、改性抗污剂13
份、分散剂1.6份、乙基纤维素1份、流平剂1.6份、丙二醇9份、乙二醇丁
醚8份、丙二醇单丁醚6份、去离子水32份；
其中，所述改性抗污剂按照以下工艺进行制备：按重量份将35份去离子水
和0.2份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入15份质量分数为45wt％
的环氧甲萘醌丙酮溶液，搅拌均匀后通入氮气，升温至75℃后加入12份混合单
体，然后加入3份质量分数为3％的偶氮二异丁腈水溶液，搅拌反应1.5h后冷却
至室温，加入氨水调节体系为中性后得到所述改性抗污剂；其中，所述混合单
体由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、六氟丙烯按重量比
为5:2：6：2：10混合而成。
实施例5
本发明提出的一种防污性聚氨酯涂料，其原料按重量份包括以下组分：全
氟烷基乙基醇135份、聚四氢呋喃醚二醇170份、聚碳酸酯二醇68份、二苯基
甲烷二异氰酸酯285份、异佛尔酮二异氰酸酯66份、1，4-丁二醇4份、辛酸
亚锡1.5份、油酸亚锡1份、氨基硅烷10份、纳米二氧化钛3.5份、纳米氧化
锌4份、纳米碳酸钙8份、纳米氧化铁8.6份、滑石粉8.5份、改性抗污剂16
份、分散剂1.5份、乙基纤维素1.3份、流平剂1份、丙二醇10份、醇酯十二
3份、乙二醇丁醚5份、丙二醇单丁醚4份、去离子水35份；
其中，所述改性抗污剂按照以下工艺进行制备：按重量份将30份去离子水
和0.4份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入12份质量分数为50wt％
的环氧甲萘醌丙酮溶液，搅拌均匀后通入氮气，升温至70℃后加入10份混合单
体，然后加入8份质量分数为2％的偶氮二异丁腈水溶液，搅拌反应2.5h后冷却
至室温，加入氨水调节体系为中性后得到所述改性抗污剂；其中，所述混合单
体由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、六氟丙烯按重量比
为3:4：5：6：5混合而成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局
限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本
发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护
范围之内。