專利名稱：水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合樹脂及其合成方法，特別是涉及一種建筑防水涂料用水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂及其合成方法。
背景技術(shù)：
目前配制建筑防水涂料的聚氨酯樹脂為溶劑稀釋型，性能優(yōu)異，但其有機(jī)揮發(fā)物含量(VOC)和游離異氰酸酯含量均高于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，不符合環(huán)保要求?，F(xiàn)有的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂的合成和開發(fā)主要局限于木器漆用樹脂方面，其硬度高，延伸率小。彈性達(dá)不到防水涂料的要求。而目前的水性聚氨酯樹脂固含量較低，耐水性較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種高彈性、高耐水性、環(huán)保的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂。
本發(fā)明的另一目的在于提供這種水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂的合成方法。
本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其組成及其配方如下混合聚醚45-65份甲苯二異氰酸酯(TDI)15-40份活性乳化劑 1-10份羥基丙烯酸酯 1-15份催化劑 0.05-1.0份中和劑 1-10份稀釋劑 5-50份水 200-400份交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑 0.2-6.0份(甲基)丙烯酸酯 50-150份引發(fā)劑 10-50份以上組份均為重量份數(shù)。
其中所述混合聚醚為N210、N210E、N220、N3050、PTG的一種或幾種。
其中所述活性乳化劑為二羥甲基丙酸。
其中所述催化劑為有機(jī)錫、三乙胺、辛酸亞錫的一種或幾種。
其中所述中和劑為三乙胺。
其中所述稀釋劑為丁酮及/或丙酮。
其中所述交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑為乙二胺、二氯二氨基二苯基甲烷、丙二醇雙-對胺激苯甲酸酯的一種或幾種。
所述引發(fā)劑為過硫酸鹽溶液，如過硫酸鈉、過硫酸鉀等。
這種水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂的合成方法依次包括如下步驟
A、將混合聚醚在120-140℃，700-760mmHg真空度下攪拌脫水1-2小時(shí)，然后通氮?dú)庀录尤牖钚匀榛瘎?，攪拌，降溫?0-50℃，加入甲苯二異氰酸酯及催化劑，恒溫75-85℃2-3小時(shí)，加入羥基丙烯酸酯75-85℃下繼續(xù)反應(yīng)0.5-1小時(shí)；B、然后降溫至50℃加入一部分稀釋劑和全部中和劑，50-60℃下保溫40-60分鐘，加入稀釋劑，降溫至10℃以下，將以上體系倒入冰水中分散乳化20-40分鐘，其間加入交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑；C、在上述體系中加入(甲基)丙烯酸酯和引發(fā)劑，采用半連續(xù)法合成聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性乳液。
本發(fā)明的有益效果是它既保留了聚氨脂的優(yōu)異性能，又將聚丙烯酸酯良好的耐候性、保光性、耐水性引入到樹脂中。同時(shí)經(jīng)特殊配方和工藝制得彈性樹脂并水性化，以達(dá)到環(huán)保和高性能要求。經(jīng)檢測該樹脂的固含量為37.8％，拉伸強(qiáng)度為18.5MPa，延伸率達(dá)656％，耐水性達(dá)到相關(guān)涂料合格標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例11.將49份(由N210、N220、N3050組成的)混合聚醚在130℃，740mmHg真空度下攪拌混合脫水1小時(shí)，然后通氮?dú)庀录尤?9.2份二羥甲基丙酸溶液，攪拌30分鐘，降溫至40℃，加入24.1份甲苯二異氰酸酯及0.05份有機(jī)錫，恒溫80℃反應(yīng)2小時(shí)，加入3份羥基丙烯酸酯80℃下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。
然后降溫至50℃加入15份丁酮和4.5份三乙胺，50-60℃下保溫40分鐘，加入25份丁酮，降溫至10℃以下，將以上體系倒入300份冰水中高速分散乳化30分鐘，其間加入2份乙二胺。
2.在上述聚氨酯乳液中加入12份(甲基)丙烯酸酯及6份過硫酸鉀溶液，80℃下反應(yīng)0.5小時(shí)，然后2小時(shí)內(nèi)滴加48份(甲基)丙烯酸酯及12份過硫酸鉀溶液。升溫至85℃，再加入6份過硫酸鉀溶液，保溫半小時(shí)。
3.將以上乳液減壓蒸餾除去丁酮，即成水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂。
實(shí)施例21.將50份(由N210、N210E、N220組成的)混合聚醚在140℃，720mmHg真空度下攪拌混合脫水1小時(shí)，然后通氮?dú)庀录尤?0份二羥甲基丙酸溶液，攪拌30分鐘，降溫至40℃，加入25.6份甲苯二異氰酸酯及0.07份辛酸亞錫，恒溫85℃反應(yīng)2小時(shí)。加入3.2份羥基丙烯酸酯80℃下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。然后降溫至50℃加入30份丙酮和5份三乙胺，50-60℃下保溫40分鐘，加入20份丙酮，降溫至10℃以下，將以上體系倒入320份冰水中高速分散乳化30分鐘，其間加入1.8份二氯二氨基二苯基甲烷。
2.在上述聚氨酯乳液中加入8份(甲基)丙烯酸酯及5份過硫酸鈉溶液，80℃下反應(yīng)0.5小時(shí)，然后2小時(shí)內(nèi)滴加32份(甲基)丙烯酸酯及10份過硫酸鈉溶液。升溫至85℃，再加入5份過硫酸鈉溶液，保溫半小時(shí)。
3.將以上乳液減壓蒸餾除去丙酮，即成水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂。
實(shí)施例31.將100份混合聚醚(由N210、PTG組成的)在130℃，760mmHg真空度下攪拌混合脫水1小時(shí)，然后通氮?dú)庀录尤?5份二羥甲基丙酸溶液，攪拌30分鐘，降溫至40℃，加入51.2份甲苯二異氰酸酯及0.14份有機(jī)錫，恒溫80℃反應(yīng)2小時(shí)。加入6.4份羥基丙烯酸酯80℃下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。然后降溫至50℃加入60份丁酮和10份三乙胺，50-60℃下保溫50分鐘，加入35份丁酮，降溫至10℃以下，將以上體系倒入650份冰水中高速分散乳化30分鐘。其間加入3.6份丙二醇雙-對胺激苯甲酸酯及乙二胺。
2.在上述聚氨酯乳液中加入20份(甲基)丙烯酸酯及14份過硫酸鉀溶液，80℃下反應(yīng)0.5小時(shí)，然后2小時(shí)內(nèi)滴加80份(甲基)丙烯酸酯及28份過硫酸鉀溶液。升溫至85℃，再加入14份過硫酸鉀溶液，保溫半小時(shí)。
3.將以上乳液減壓蒸餾除去丁酮，即成水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂。
上述合成的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂經(jīng)檢測固含量為37.8％(按GB1725-79(89)法測定)，拉伸強(qiáng)度為18.5MPa，延伸率達(dá)656％(按GB/T16777-1997法測定)，耐水性達(dá)到相關(guān)涂料合格標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其組份及含量為混合聚醚 45-65份甲苯二異氰酸酯(TDI) 15-40份活性乳化劑 1-10份羥基丙烯酸酯 1-15份催化劑 0.05-1.0份中和劑 1-10份稀釋劑 5-50份水 200-400份交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑 0.2-6.0份(甲基)丙烯酸酯 50-150份引發(fā)劑 10-50份以上組份均為重量份數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述混合聚醚為N210、N210E、N220、N3050或PTG中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述活性乳化劑為二羥甲基丙酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述催化劑為有機(jī)錫、三乙胺或辛酸亞錫中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述中和劑為三乙胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述稀釋劑為丁酮或丙酮中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑為乙二胺、二氯二氨基二苯基甲烷、丙二醇雙-對胺激苯甲酸酯中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸鹽溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂，其合成方法依次包括如下步驟A、將混合聚醚在120-140℃，700-760mmHg真空度下攪拌脫水1-2小時(shí)，然后通氮?dú)庀录尤牖钚匀榛瘎?，攪拌，降溫?0-50℃，加入甲苯二異氰酸酯及催化劑，恒溫75-85℃2-3小時(shí)，加入羥基丙烯酸酯75-85℃下繼續(xù)反應(yīng)0.5-1小時(shí)；B、然后降溫至50℃加入一部分稀釋劑和全部中和劑，50-60℃下保溫40-60分鐘，加入稀釋劑，降溫至10℃以下，將以上體系倒入冰水中分散乳化20-40分鐘，其間加入交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑；C、在上述體系中加入(甲基)丙烯酸酯和引發(fā)劑，采用半連續(xù)法合成聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性乳液。D、以減壓蒸餾法脫除稀釋劑，即得水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合彈性樹脂及其合成方法，其配比(重量份)為混合聚醚45－65，甲苯二異氰酸酯15－40，活性乳化劑1－10，羥基丙烯酸酯1－15，催化劑0.05－1.0，中和劑1－10，稀釋劑5－50，水200－400，交聯(lián)(擴(kuò)鏈)劑0.2－6.0，(甲基)丙烯酸酯50－150，引發(fā)劑10－50；本發(fā)明符合環(huán)保要求，性能優(yōu)異，樹脂的固含量為37.8％，拉伸強(qiáng)度為18.5MPa，延伸率達(dá)656％，耐水性達(dá)到相關(guān)涂料合格標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C08G18/48GK1670052SQ200510024409
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者郭青, 吳蓁 申請人:上海市建筑科學(xué)研究院有限公司