本发明涉及涂料，具体为一种阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法。
背景技术：
1、聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯，由多元醇和多异氰酸酯通过缩聚反应制备得到的高分子材料，水性聚氨酯具有优异的机械性能、耐磨性能以及粘结性能，广泛应用在胶黏剂、整理剂，涂料等领域中，由水性聚氨酯制备得到的水性聚氨酯涂料具有环保、无毒、力学性能优异的特点，广泛应用于各种工业制品的涂装中，但是聚氨酯涂料固化后容易燃烧，其阻燃性较差，并且，聚氨酯涂料的抗菌性能也较差，因为需要对其进行改性以提升其抗菌、阻燃性能，进而提高其应用领域。
2、胍类化合物是一类广泛存在于自然界中，并且具有多种生物活性的化合物，在抗肿瘤、抗病毒等药物研发中具有重要作用。如申请公布号为cn 104530951a的专利公开了含磷水性聚氨酯树脂阻燃涂料的制备方法，该发明以含磷水性聚氨酯树脂、消泡剂等为原料，制备得到的涂料具有较好的阻燃性能，但是并没有改善其抗菌性能。基于此，本发明制备得到的一种聚氨酯涂料具有优异的抗菌性能以及阻燃性能。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，制备得到的水性聚氨酯涂料具有较好的抗菌效果以及阻燃效果。
3、(二)技术方案
4、一种阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，所述制备方法如下：
5、步骤(1)、在氮气条件下，将聚四氢呋喃聚醚二醇、甲苯二异氰酸酯加入至烧瓶中，于70-80℃，反应2h，再向其中加入2,2-二羟甲基丙酸，进行反应1-3h，再向其中加入1,4-丁二醇，扩链反应1-2h，反应结束后，降至60-70℃，向其中加入含胍基季戊四醇磷酸酯中间体，继续反应40-80min，降至40℃，搅拌乳化20-40min，最后向其中加入三乙胺进行中和，得到改性水性聚氨酯分散体。
6、步骤(2)、将改性水性聚氨酯分散体加入至高速搅拌机中，搅拌分散，再向其中加入光引发剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、去离子水，以800-1000r/min的搅拌速度，搅拌10-20min，得到阻燃改性水性聚氨酯涂料。
7、优选的，所述步骤(1)中，聚四氢呋喃聚醚二醇、甲苯二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、含胍基季戊四醇磷酸酯中间体、三乙胺的质量比为100:35-50:6-8:2-5:5-25:2-5。
8、优选的，所述步骤(2)中，改性水性聚氨酯分散体、光引发剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、去离子水的质量比为100:2-5:0.1-0.5:0.1-0.5:0.1-0.3:2-5。
9、优选的，所述步骤(1)中，含胍基季戊四醇磷酸酯中间体的制备方法为：
10、s1、将季戊四醇、三氯氧磷加入至烧瓶中，搅拌分散，升温至75-90℃，反应12-24h，反应结束后，冷却至室温，过滤，乙醇洗涤，干燥，得到中间体1。
11、s2、将中间体1、对硝基苯酚加入至装有乙腈溶剂的烧瓶中，搅拌分散，再向其中加入三乙胺，升温至70-85℃，反应8-15h，反应结束后，冷却至室温，过滤，乙醇洗涤，干燥，得到中间体2。
12、s3、在氮气条件下，将中间体2、pd/c加入至装有乙醇溶剂的烧瓶中，搅拌分散，升温至40-50℃，再向其中加入质量分数为85％的水合肼，回流反应2-5h，反应结束后，过滤，旋蒸，去离子水洗涤，干燥，得到中间体3。
13、s4、将中间体3加入至去离子水中，搅拌分散，向其中加入30-40％的盐酸水溶液，搅拌混合均匀，再向其中加入双氰胺，升温至75-90℃，反应5-10h，反应结束后，浓缩，丙酮沉淀，过滤，干燥，得到含胍基季戊四醇磷酸酯中间体。
14、优选的，所述s1中，季戊四醇、三氯氧磷的摩尔比为1:4.5-6。
15、优选的，所述s2中，中间体1、对硝基苯酚、三乙胺的摩尔比为1:2.5-3.5:2.5-4。
16、优选的，所述s4中，中间体3、双氰胺的摩尔比为1:0.8-1。
17、(三)有益的技术效果
18、本发明以季戊四醇、三氯氧磷为原料，采用无溶剂法，得到中间体1。利用中间体1与对硝基苯酚在三乙胺的催化反应下，得到中间体2，中间体2经过还原，得到中间体3，利用中间体3中含有的一个氨基与双氰胺进行反应得到含胍基季戊四醇磷酸酯中间体。以聚四氢呋喃聚醚二醇、甲苯二异氰酸酯、含胍基季戊四醇磷酸酯中间体等为原料，经过反应，得到改性水性聚氨酯分散体，最后向改性水性聚氨酯分散体中加入润湿剂、消泡剂等，搅拌均匀，得到阻燃改性水性聚氨酯涂料。
19、本发明制备得到的聚氨酯涂料中含有较多的磷元素以及氮元素，此为阻燃元素，磷元素受热时，能够产生磷酸、偏磷酸等强脱水性物质，能够促进材料脱水成炭，在材料表面形成一层致密炭层，隔绝物质运输与能量传递。其中含有的氮元素受热时，能够产生难燃气体，进而稀释空气中易燃气体的含量，阻碍燃烧的进行，两者协同作用，共同提升材料的阻燃性能。
20、此外，本发明制备得到的水性聚氨酯涂料中含有胍基基团，其含有的正电荷能够通过静电作用，吸附到带有负电荷微生物的表面，阻碍细菌溶菌酶作用，使得细胞表层结构变性，进而破裂，达到杀死细菌的目的。本发明制备得到的水性聚氨酯涂料具有较好的抗菌作用以及阻燃效果。
1.一种阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：
2.根据权利要求1所述的阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，聚四氢呋喃聚醚二醇、甲苯二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、含胍基季戊四醇磷酸酯中间体、三乙胺的质量比为100:35-50:6-8:2-5:5-25:2-5。
3.根据权利要求1所述的阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，改性水性聚氨酯分散体、光引发剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、去离子水的质量比为100:2-5:0.1-0.5:0.1-0.5:0.1-0.3:2-5。
4.根据权利要求1所述的阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，含胍基季戊四醇磷酸酯中间体的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述s1中，季戊四醇、三氯氧磷的摩尔比为1:4.5-6。
6.根据权利要求4所述的阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述s2中，中间体1、对硝基苯酚、三乙胺的摩尔比为1:2.5-3.5:2.5-4。
7.根据权利要求4所述的阻燃改性水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，所述s4中，中间体3、双氰胺的摩尔比为1:0.8-1。
