一种水性聚氨酯涂料及其制备方法与流程

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1.本发明涉及聚氨酯涂料技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术：

2.水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)3种。水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等；凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。依据涂料中粘合剂类别，水性涂料被分为两大类：天然物质或矿物质(如硅酸钾)的天然水性涂料和人工合成树脂(如丙烯酸树脂)的石油化工水性涂料。
3.现有的聚氨酯涂料为了提高其阻燃性能，通过引入阻燃剂，同时加入碳纳米管作为承载剂，提高阻燃效果，但是高的比表面积碳纳米管易导致产品耐腐性能下降，如中国专利文献cn111117466b公开了一种碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，该文献中采用碳纳米管改性，虽可改进产品的阻燃，但耐腐性能显著降低，基于此，本发明提供一种阻燃、耐腐相协调改进的水性聚氨酯涂料及其制备方法。

技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种水性聚氨酯涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明解决技术问题采用如下技术方案：
6.本发明提供了一种水性聚氨酯涂料，包括以下重量份原料：
7.水性羟基丙烯酸树脂55-65份、异氰酸酯固化剂65-75份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂10-20份、纳米二氧化硅协散剂5-10份、阻燃剂15-25份、分散剂1-5份、壳聚糖改性偶联剂液1-4份、去离子水10-20份。
8.优选地，所述水性聚氨酯涂料包括以下重量份原料：
9.水性羟基丙烯酸树脂60份、异氰酸酯固化剂70份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂15份、纳米二氧化硅协散剂7.5份、阻燃剂20份、分散剂3份、壳聚糖改性偶联剂液2.5份、去离子水15份。
10.优选地，所述碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：
11.s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将5-10份氧化富勒烯、1-4份磷酸二辛酯、1-2份四正丙基锆酸酯加入到10-20份丙酮溶剂中，随后再加入1-3份质量分数5-10％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；
12.s02：将10-20份碳纳米管、5-10份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1100-1300r/min，球磨5-10min，球磨结束；
13.s03：再于350-370℃下煅烧10-20min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；
14.s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
15.优选地，所述s04的搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为65-75℃。
16.本发明还提供了一种水性聚氨酯涂料制备方法，包括以下步骤：
17.步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以350-450r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为35-45min，混合结束，得到a组分；
18.步骤二，向a组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混合充分，搅拌转速为750-850r/min，搅拌时间为10-20min，得到b组分；
19.步骤三，将b组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。
20.优选地，所述纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：
21.s011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量2-5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；
22.s012：将改性液中加入总量1-5％的四甲基氢氧化铵、1-3％的羟基乙酸，以300-400r/min的转速继续搅拌20-30min，搅拌结束，得到协散助剂液；
23.s013：将纳米二氧化硅送入到2-3倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。
24.优选地，所述超声处理以300-500w的功率进行超声处理35-45min。
25.优选地，所述分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸锌、磷酸三聚氰胺中的一种或多种组合物。
26.优选地，所述壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：
27.将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节ph值至4.5-5.5，随后再加入偶联剂总量10-20％的海藻酸钠，先以100-300r/min的转速预搅拌10-20min，搅拌结束，再加入偶联剂总量20-30％的壳聚糖，继续以450-550r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。
28.优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
29.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
30.1、本发明聚氨酯涂料以水性聚氨酯为基础，阻燃剂的加入，作为阻燃基础料，通过加入碳纳米管协配膨润土改性添加剂、纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液等原料进行协配增效，增强产品的阻燃性能，同时产品的耐腐性能也可得到显著改进。
31.2、碳纳米管具有高分散能力，增强阻燃剂再产品原料中分散，提高分散效果，通过膨润土作为片层结构，经过穿插在原料中，增强产品的阻隔效率，从而提高防腐性能，同时氧化富勒烯、磷酸二辛酯、四正丙基锆酸酯氯化镧溶液组合成的改性介质液能够改性碳纳米管/膨润土负载体，从而增强产品的阻燃、耐腐性能。进一步的，膨润土的片层结构在吸水后会产生一定的膨胀，受热后水份完全挥发形成阻隔空腔，且碳纳米管和氧化富勒烯分散于该阻隔空腔中形成良好的导热介质，可以将热量向四周扩散降低受热点的温度，进而提高其阻燃性能。
32.3、纳米二氧化硅经过十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量2-5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；将改性液中加入总量1-5％的四甲基氢氧化铵、1-3％的羟基乙酸形成的协散助剂液改进，改性后的纳米二氧化硅与碳纳米管协
配膨润土改性添加剂起到协配的增效，进一步的增强产品的耐腐、阻燃效率。
33.4、通过壳聚糖改性偶联剂液的添加，偶联剂液与壳聚糖、海藻酸钠配合形成的反应体，能够增强原料的界面性能，从而增强产品之间的反应接触效果，进而增强产品体系的防腐、阻燃性能。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1是本发明实施例1提供的水性聚氨酯涂料在经过耐火测试后的电镜照片图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例，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。
37.本实施例的一种水性聚氨酯涂料，包括以下重量份原料：
38.水性羟基丙烯酸树脂55-65份、异氰酸酯固化剂65-75份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂10-20份、纳米二氧化硅协散剂5-10份、阻燃剂15-25份、分散剂1-5份、壳聚糖改性偶联剂液1-4份、去离子水10-20份。
39.本实施例的水性聚氨酯涂料包括以下重量份原料：
40.水性羟基丙烯酸树脂60份、异氰酸酯固化剂70份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂15份、纳米二氧化硅协散剂7.5份、阻燃剂20份、分散剂3份、壳聚糖改性偶联剂液2.5份、去离子水15份。
41.本实施例的碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：
42.s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将5-10份氧化富勒烯、1-4份磷酸二辛酯、1-2份四正丙基锆酸酯加入到10-20份丙酮溶剂中，随后再加入1-3份质量分数5-10％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；
43.s02：将10-20份碳纳米管、5-10份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1100-1300r/min，球磨5-10min，球磨结束；
44.s03：再于350-370℃下煅烧10-20min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；
45.s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
46.试验证明，当碳纳米管含量过高时，不利于碳纳米管协配膨润土改性添加剂在水性聚氨酯涂料中的分散，形成的水性聚氨酯涂料表面容易具有粗糙感。当碳纳米管含量过低时，难以在膨润土的片层所形成阻隔空腔中形成交叉(交联)的导热网络。
47.本实施例的s04的搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为65-75℃。
48.本实施例的一种水性聚氨酯涂料制备方法，包括以下步骤：
49.步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以350-450r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为35-45min，混合结束，得到a组分；
50.步骤二，向a组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混合充分，搅拌转速为750-850r/min，搅拌时间为10-20min，得到b组分；
51.步骤三，将b组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。
52.本实施例的纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：
53.s011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量2-5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；
54.s012：将改性液中加入总量1-5％的四甲基氢氧化铵、1-3％的羟基乙酸，以300-400r/min的转速继续搅拌20-30min，搅拌结束，得到协散助剂液；
55.s013：将纳米二氧化硅送入到2-3倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。
56.本实施例的超声处理以300-500w的功率进行超声处理35-45min。
57.本实施例的分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸锌、磷酸三聚氰胺中的一种或多种组合物。
58.本实施例的壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：
59.将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节ph值至4.5-5.5，随后再加入偶联剂总量10-20％的海藻酸钠，先以100-300r/min的转速预搅拌10-20min，搅拌结束，再加入偶联剂总量20-30％的壳聚糖，继续以450-550r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。
60.本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
61.实施例1.
62.本实施例的一种水性聚氨酯涂料，包括以下重量份原料：
63.水性羟基丙烯酸树脂55份、异氰酸酯固化剂65份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂10份、纳米二氧化硅协散剂5份、阻燃剂15份、分散剂1份、壳聚糖改性偶联剂液1份、去离子水10份。
64.本实施例的碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：
65.s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将5份氧化富勒烯、1份磷酸二辛酯、1份四正丙基锆酸酯加入到10份丙酮溶剂中，随后再加入1份质量分数5％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；
66.s02：将10份碳纳米管、5份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1100r/min，球磨5min，球磨结束；
67.s03：再于350℃下煅烧10min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；
68.s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
69.本实施例的s04的搅拌转速为500r/min，搅拌时间为35min，搅拌温度为65℃。
70.本实施例的一种水性聚氨酯涂料制备方法，包括以下步骤：
71.步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以350r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为35min，混合结束，得到a组分；
72.步骤二，向a组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混合充分，搅拌转速为750r/min，搅拌时间为10min，得到b组分；
73.步骤三，将b组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。
74.本实施例的纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：
75.s011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量2倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；
76.s012：将改性液中加入总量1％的四甲基氢氧化铵、1％的羟基乙酸，以300r/min的转速继续搅拌20min，搅拌结束，得到协散助剂液；
77.s013：将纳米二氧化硅送入到2倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。
78.本实施例的超声处理以300w的功率进行超声处理35min。
79.本实施例的分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸锌。
80.本实施例的壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：
81.将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节ph值至4.5，随后再加入偶联剂总量10％的海藻酸钠，先以100r/min的转速预搅拌10min，搅拌结束，再加入偶联剂总量20％的壳聚糖，继续以450r/min的转速搅拌20min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。
82.本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
83.实施例2.
84.本实施例的一种水性聚氨酯涂料，包括以下重量份原料：
85.水性羟基丙烯酸树脂65份、异氰酸酯固化剂75份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂20份、纳米二氧化硅协散剂10份、阻燃剂25份、分散剂5份、壳聚糖改性偶联剂液4份、去离子水20份。
86.本实施例的碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：
87.s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将10份氧化富勒烯、4份磷酸二辛酯、2份四正丙基锆酸酯加入到20份丙酮溶剂中，随后再加入3份质量分数10％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；
88.s02：将20份碳纳米管、10份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1300r/min，球磨10min，球磨结束；
89.s03：再于370℃下煅烧20min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；
90.s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
91.本实施例的s04的搅拌转速为700r/min，搅拌时间为45min，搅拌温度为75℃。
92.本实施例的一种水性聚氨酯涂料制备方法，包括以下步骤：
93.步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以450r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为45min，混合
结束，得到a组分；
94.步骤二，向a组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混合充分，搅拌转速为850r/min，搅拌时间为20min，得到b组分；
95.步骤三，将b组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。
96.本实施例的纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：
97.s011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；
98.s012：将改性液中加入总量5％的四甲基氢氧化铵、3％的羟基乙酸，以400r/min的转速继续搅拌30min，搅拌结束，得到协散助剂液；
99.s013：将纳米二氧化硅送入到3倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。
100.本实施例的超声处理以500w的功率进行超声处理45min。
101.本实施例的分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸锌。
102.本实施例的壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：
103.将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节ph值至5.5，随后再加入偶联剂总量20％的海藻酸钠，先以300r/min的转速预搅拌20min，搅拌结束，再加入偶联剂总量30％的壳聚糖，继续以550r/min的转速搅拌30min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。
104.本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
105.实施例3.
106.本实施例的一种水性聚氨酯涂料，包括以下重量份原料：
107.水性羟基丙烯酸树脂60份、异氰酸酯固化剂70份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂15份、纳米二氧化硅协散剂7.5份、阻燃剂20份、分散剂3份、壳聚糖改性偶联剂液2.5份、去离子水15份。
108.本实施例的碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：
109.s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将7.5份氧化富勒烯、2.5份磷酸二辛酯、1.5份四正丙基锆酸酯加入到15份丙酮溶剂中，随后再加入2份质量分数7.5％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；
110.s02：将15份碳纳米管、7.5份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1200r/min，球磨7.5min，球磨结束；
111.s03：再于360℃下煅烧15min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；
112.s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
113.本实施例的s04的搅拌转速为600r/min，搅拌时间为40min，搅拌温度为70℃。
114.本实施例的一种水性聚氨酯涂料制备方法，包括以下步骤：
115.步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以400r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为40min，混合结束，得到a组分；
116.步骤二，向a组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混
合充分，搅拌转速为800r/min，搅拌时间为15min，得到b组分；
117.步骤三，将b组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。
118.本实施例的纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：
119.s011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量3.5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；
120.s012：将改性液中加入总量3％的四甲基氢氧化铵、2％的羟基乙酸，以350r/min的转速继续搅拌25min，搅拌结束，得到协散助剂液；
121.s013：将纳米二氧化硅送入到2.5倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。
122.本实施例的超声处理以400w的功率进行超声处理40min。
123.本实施例的分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸三聚氰胺。
124.本实施例的壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：
125.将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节ph值至5.0，随后再加入偶联剂总量15％的海藻酸钠，先以200r/min的转速预搅拌15min，搅拌结束，再加入偶联剂总量25％的壳聚糖，继续以500r/min的转速搅拌25min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。
126.本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
127.对比例1.
128.与实施例3不同是未添加碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
129.对比例2.
130.与实施例3不同是碳纳米管协配膨润土改性添加剂中膨润土采用石墨烯代替。
131.对比例3.
132.与实施例3不同是纳米二氧化硅协散剂采用纳米二氧化硅代替。
133.对比例4.
134.与实施例3不同是纳米二氧化硅协散剂的制备方法不同，纳米二氧化硅采用2-3倍的质量分数5％的盐酸溶液，随后再加入纳米二氧化硅总量1-5％的硅烷偶联剂kh560，搅拌混合充分，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅。
135.对比例5.
136.与实施例3不同是未添加壳聚糖改性偶联剂液。
137.实施例1-3及对比例1-5性能测量结果如下
[0138][0139]
从实施例1-3及对比例1-5中得出，本发明实施例3的产品，阻燃、耐腐性能均优异，制备的产品性能可实现阻燃、耐腐的协调式显著改进；未添加碳纳米管协配膨润土改性添加剂，产品的阻燃、耐腐显著降低，同时发现，膨润土采用石墨烯代替，产品的性能改进效果一般，此外，纳米二氧化硅协散剂采用纳米二氧化硅代替，产品的阻燃、耐腐性能变差，采用本发明的纳米二氧化硅协散剂改进效果显著。请参见图1，图1为实施例1的涂料做耐火测试后的电镜照片。从图中可以看出涂料受热后水份完全挥发形成多个阻隔空腔，且碳纳米管和氧化富勒烯分散于该阻隔空腔中形成良好的导热介质。
[0140]
碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：
[0141]
s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将7.5份氧化富勒烯、2.5份磷酸二辛酯、1.5份四正丙基锆酸酯加入到15份丙酮溶剂中，随后再加入2份质量分数7.5％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；
[0142]
s02：将15份碳纳米管、7.5份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1200r/min，球磨7.5min，球磨结束；
[0143]
s03：再于360℃下煅烧15min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；
[0144]
s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。
[0145]
本发明通过碳纳米管协配膨润土改性添加剂对产品性能进一步的探究
[0146]
实验例1.
[0147]
与实施例3相同，唯有不同是未加入氧化富勒烯。
[0148]
实验例2.
[0149]
与实施例3相同，唯有不同是未加入氯化镧溶液。
[0150]
实验例3.
[0151]
与实施例3相同，唯有不同是未采用共混球磨。
[0152][0153]
从实验例1-3可看出，碳纳米管协配膨润土改性添加剂中的氧化富勒烯、氯化镧溶液和采用共混球磨对产品的耐腐、阻燃具有一定的影响，基于此，碳纳米管协配膨润土改性添加剂对产品的阻燃、耐腐可起到协调改进效果。
[0154]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0155]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：水性羟基丙烯酸树脂55-65份、异氰酸酯固化剂65-75份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂10-20份、纳米二氧化硅协散剂5-10份、阻燃剂15-25份、分散剂1-5份、壳聚糖改性偶联剂液1-4份、去离子水10-20份。2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯涂料包括以下重量份原料：水性羟基丙烯酸树脂60份、异氰酸酯固化剂70份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂15份、纳米二氧化硅协散剂7.5份、阻燃剂20份、分散剂3份、壳聚糖改性偶联剂液2.5份、去离子水15份。3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述碳纳米管协配膨润土改性添加剂的制备方法为：s01：将富勒烯送入到浓硫酸中进行氧化处理，得到氧化富勒烯，然后将5-10份氧化富勒烯、1-4份磷酸二辛酯、1-2份四正丙基锆酸酯加入到10-20份丙酮溶剂中，随后再加入1-3份质量分数5-10％的氯化镧溶液，搅拌混合充分，得到改性介质液；s02：将10-20份碳纳米管、5-10份膨润土送入到球磨机中进行共混球磨，球磨转速为1100-1300r/min，球磨5-10min，球磨结束；s03：再于350-370℃下煅烧10-20min，球磨结束，得到碳纳米管/膨润土负载体；s04：碳纳米管/膨润土负载体按照重量比1:5送入到改性介质液中，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，得到碳纳米管协配膨润土改性添加剂。4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述s04的搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为65-75℃。5.一种如权利要求1-4任一项所述水性聚氨酯涂料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将水性羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、碳纳米管协配膨润土改性添加剂、阻燃剂、分散剂、去离子水先以350-450r/min的转速搅拌混合充分，混合时间为35-45min，混合结束，得到a组分；步骤二，向a组分中加入纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液，继续搅拌混合充分，搅拌转速为750-850r/min，搅拌时间为10-20min，得到b组分；步骤三，将b组分与异氰酸酯固化剂继续混合充分，得到水性聚氨酯涂料。6.根据权利要求5所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化硅协散剂的制备方法为：s011：将十二烷基硫酸钠、盐酸按照重量比3:5混合，然后加入十二烷基硫酸钠总量2-5倍的乙醇，搅拌至充分，得到改性液；s012：将改性液中加入总量1-5％的四甲基氢氧化铵、1-3％的羟基乙酸，以300-400r/min的转速继续搅拌20-30min，搅拌结束，得到协散助剂液；s013：将纳米二氧化硅送入到2-3倍的协散助剂液中，超声处理，超声结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅协散剂。7.根据权利要求6所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述超声处理以300-500w的功率进行超声处理35-45min。
8.根据权利要求1所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为司盘-20；所述阻燃剂为磷酸锌、磷酸三聚氰胺中的一种或多种组合物。9.根据权利要求5所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖改性偶联剂液的制备方法为：将偶联剂、乙醇和水按照重量比1:2:5混合，得到偶联剂液，然后加入醋酸，调节ph值至4.5-5.5，随后再加入偶联剂总量10-20％的海藻酸钠，先以100-300r/min的转速预搅拌10-20min，搅拌结束，再加入偶联剂总量20-30％的壳聚糖，继续以450-550r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到壳聚糖改性偶联剂液。10.根据权利要求9所述一种水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh570。

技术总结

本发明公开了一种水性聚氨酯涂料，包括以下重量份原料：水性羟基丙烯酸树脂55-65份、异氰酸酯固化剂65-75份、碳纳米管协配膨润土改性添加剂10-20份、纳米二氧化硅协散剂5-10份、阻燃剂15-25份、分散剂1-5份、壳聚糖改性偶联剂液1-4份、去离子水10-20份。本发明聚氨酯涂料以水性聚氨酯为基础，阻燃剂的加入，作为阻燃基础料，通过加入碳纳米管协配膨润土改性添加剂、纳米二氧化硅协散剂、壳聚糖改性偶联剂液等原料进行协配增效，增强产品的阻燃性能，同时产品的耐腐性能也可得到显著改进。同时产品的耐腐性能也可得到显著改进。同时产品的耐腐性能也可得到显著改进。