本發明涉及水性聚氨酯涂料，尤其涉及一種高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料及其制備方法。
背景技術：
1、水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，水性聚氨酯涂料無毒、無污染，環保性能好，涂裝分散性好，水性聚氨酯涂料具有良好的耐腐蝕性能和優異的耐磨損性能。
2、相比于熱固性涂料，一些水性聚氨酯涂料的硬度較低，這可能導致其耐沖擊性能不及熱固性涂料，這導致其不適用于高硬度和高耐沖擊性能的應用場景中。
3、因此，我們提出了一種高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料及其制備方法用于解決上述問題。
技術實現思路
1、針對上述現有技術的不足，本發明提供一種高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料及其制備方法。
2、根據本發明的一個方面，提供一種高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料，按照重量份數計算，制備該涂料的原料包括：異氰酸酯62～64份、聚醚49.6～51.2份、擴鏈劑5～7份、碳酸鈣20～22份、無機納米材料硅溶膠2～2.2份；異氰酸酯包括多亞甲基多苯基多異氰酸酯。
3、在本發明中，提供的高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料加入的異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯，可以與聚醚、聚丙三醇中的羥基等官能團發生反應，形成交聯結構，從而起到固化劑的作用，這種交聯結構能夠顯著提高涂料的硬度和耐污性。此外，多亞甲基多苯基異氰酸酯還具有良好的粘附性、附著力和強度等基本性能。
4、優選地，聚醚包括聚丙三醇，且聚丙三醇分子量為1500～1700。
5、通過選用分子量為1500～1700的聚丙三醇增加水性聚氨酯的柔軟度和彈性。在聚合反應中，聚丙三醇的羥基可以與異氰酸酯發生反應，形成酯鍵結構。這些酯鍵結構可以增加聚氨酯的支鏈數量，增加分子間的空隙，從而使聚氨酯具有更好的柔軟度和彈性。
6、優選地，異氰酸酯、聚醚的重量比為(1.25～1.27)：1。
7、在制備高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料的過程中通過調整異氰酸酯、聚醚的使用量比例，能夠有效提高涂料的硬度和強度。
8、優選地，碳酸鈣的粒徑為800～1000目。
9、優選地，按照重量份數計算，制備該涂料的原料還包括：乳化劑1.2～1.5份、潤濕劑0.2～0.4份、消泡劑0.2～0.4份、滑石粉0.8～1份、鈦白粉0.8～1份、抗氧化劑0.6～0.8份、發泡劑1.1～1.3份、催化劑3～5份。
10、根據本發明的另一個方面，提供一種高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料的制備方法，包括以下步驟：
11、s1.在惰性氣體保護下，制備聚氨酯預聚體，聚氨酯預聚體中含有異氰酸酯、聚醚；
12、s2.制備聚氨酯樹脂乳液，聚氨酯樹脂乳液中含有聚氨酯預聚體、擴鏈劑、去離子水；
13、s3.將乳化劑、潤濕劑、滑石粉、鈦白粉、抗氧化劑、發泡劑、催化劑、碳酸鈣、無機納米材料硅溶膠依次加入聚氨酯樹脂乳液中，過濾，得高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料。
14、優選地，步驟s2中預縮聚反應溫度為60～63℃，反應時間為70～95min。
15、優選地，步驟s3中反應溫度為55～83℃，反應時間為130～149min。
16、優選地，步驟s3中過濾的精度為220～250目。
1.一種高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料，其特征在于，按照重量份數計算，制備所述涂料的原料包括：異氰酸酯62～64份、聚醚49.6～51.2份、擴鏈劑5～7份、碳酸鈣20～22份、無機納米材料硅溶膠2～2.2份；
2.如權利要求1所述的高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述聚醚包括聚丙三醇，且所述聚丙三醇分子量為1500～1700。
3.如權利要求1所述的高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述異氰酸酯、所述聚醚的重量比為(1.25～1.27)：1。
4.如權利要求1所述的高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述碳酸鈣的粒徑為800～1000目。
5.如權利要求1所述的高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料，其特征在于，按照重量份數計算，制備所述涂料的原料還包括：乳化劑1.2～1.5份、潤濕劑0.2～0.4份、消泡劑0.2～0.4份、滑石粉0.8～1份、鈦白粉0.8～1份、抗氧化劑0.6～0.8份、發泡劑1.1～1.3份、催化劑3～5份。
6.一種如權利要求1～5所述高硬度耐污單組分水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：