專利名稱：羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法。
背景技術(shù)：
水性涂料代表著涂料的發(fā)展方向，其中水性樹脂對水性涂料的性能起決定作用。 水性涂料分為熱塑性和熱固性體系兩大類。熱塑性涂料通常為單組分包裝，使用方便，是目 前水性涂料的主流產(chǎn)品，但其性能(如耐水性、耐溶劑性、防腐性、耐磨性)較差；因此，近年 來熱固性水性涂料得到了重視，熱固性涂料由于成膜時可反應(yīng)基團間的進一步交聯(lián)固化， 提高了漆膜的致密度，可以大大提升涂膜的綜合性能。本發(fā)明通過使用(甲基)丙烯酸羥 基酯單體制備羥基型水性樹脂，該羥基可以同水性多異氰酸酯配制熱固性雙組分水性聚氨 酯漆或單組分氨基烘漆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)異的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體 的制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯 樹脂雜化體的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物的合成①按聚合物二元醇小分子二元醇親水單體二異氰酸酯催化劑(甲基) 丙烯酸羥基酯封端劑中和劑去離子水的質(zhì)量比=(10-18) (1.2-5) (1.2-2.8) (6-15) (0. 01-0. 15) (2-3.5) (0.7-2) (1-3) (60-80)，選取聚合物二元醇、小分子二 元醇、親水單體、二異氰酸酯、催化劑、(甲基)丙烯酸羥基酯、封端劑、中和劑和去離子水， 備用；按親水單體N-甲基吡咯烷酮(或丙酮)的質(zhì)量比=1 (3-7)，選取N-甲基吡咯 烷酮(或丙酮)；②將聚合物二元醇，小分子二元醇，親水單體加入裝有攪拌器、溫度計的反應(yīng)器 中，在110°C條件下，先真空脫水1小時，真空度> 0. 060kPa ；撤掉真空，通入氮氣保護，然 后降溫至60°C -90°C，加入N-甲基吡咯烷酮或丙酮(使親水單體溶解)，然后滴加二異氰 酸酯，1小時滴加完畢，加入催化劑，繼續(xù)保溫反應(yīng)2小時后，開始測定NC0含量，使NC0含 量達到理論值(即羥基完全反應(yīng)后剩余NC0基團占體系的質(zhì)量的百分數(shù))士0.2% ；降溫 至40°C -60°C，加入(甲基)丙烯酸羥基酯，保溫至(甲基)丙烯酸羥基酯的羥基完全反應(yīng) (反應(yīng)時間為3-4小時)；加入封端劑，保溫使NC0基團完全反應(yīng)；加入中和劑，攪拌0. 5小 時；期間可用丙酮調(diào)節(jié)體系粘度(調(diào)節(jié)體系粘度為2000-6000mPa. s)；在高速攪拌下滴加去 離子水(20°C -40°C )，強力分散(800-1000r/m)5-10分鐘，繼續(xù)分散1小時，60°C減壓脫除 溶劑，得到端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物[即半透明狀不飽和水性聚氨酯分散 體，固含量30% ]；2)羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的合成
①按端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物去離子水(甲基)丙烯酸酯 類-乙烯基類單體(甲基)丙烯酸羥基酯類單體引發(fā)劑的質(zhì)量比=(80-100) (20-9 0) (15-30) (2-12) (0.050-0. 700)，選取端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物、去 離子水、(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體、(甲基)丙烯酸羥基酯類單體和引發(fā)劑，備 用；②取端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物加入于帶有攪拌裝置、溫度計、冷凝 管和恒壓滴液漏斗的反應(yīng)器中，再加入稀釋用的去離子水；將(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體、(甲基)丙烯酸羥基酯類單體與引發(fā)劑 混合，得單體混合液，取單體混合液總質(zhì)量10% -30%的單體混合液加入到反應(yīng)器中(加入 本步驟上述的反應(yīng)器中)，溫度控制在40°C -60°C，攪拌0. 5小時溶漲膠粒；升溫至80°C，從 滴液漏斗滴加剩余的單體混合液，3-4小時滴完；升溫至85°C繼續(xù)反應(yīng)1小時；最后冷卻至 40°C，加中和劑調(diào)整pH值為8. 0-8. 5,400目尼龍網(wǎng)過濾，得到羥基型水性聚氨酯-丙烯酸 酯樹脂雜化體。水性聚氨酯具有卓越的耐候性、耐低溫沖擊性、化學(xué)穩(wěn)定性、彈性、柔韌性和耐磨 性等特性。本發(fā)明利用端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物作為反應(yīng)性表面活性大單 體，通過自由基無皂乳液聚合實現(xiàn)同丙烯酸酯樹脂的雜化，羥基類丙烯酸酯類單體的引入， 為交聯(lián)固化提供反應(yīng)點，交聯(lián)固化后的涂膜可以克服熱塑性水性樹脂的缺點；通過水性聚 氨酯和丙烯酸酯樹脂的雜化，實現(xiàn)了二者性能的優(yōu)勢互補，由其配制的熱固性涂料不僅可 以用于建筑涂料，而且也可以用于木器、塑料和金屬涂料。本發(fā)明先制備端(甲基)丙烯酸酯基型水性聚氨酯齊聚物，利用不飽和水性聚氨 酯齊聚物的陰離子表面活性，在進行乳液聚合時，不必加入小分子乳化劑，采用無皂乳液聚 合的方法使(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體、(甲基)丙烯酸羥基酯類單體在水性聚 氨酯膠束中進行共聚。本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，由于產(chǎn)品中沒有小分子型乳化劑存在，以及聚 氨酯與丙烯酸酯樹脂的復(fù)合，該水性樹脂性能有很大的提高，同時羥基的引入為交聯(lián)固化 提供反應(yīng)點，以提高涂膜綜合性能。所述聚合物二元醇為聚酯二元醇、聚醚二元醇中的任意一種或二種的混合，二種 混合時為任意配比。如聚己內(nèi)酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己二酸-1，4_ 丁二醇酯二元 醇、聚己二酸_新戊二醇酯二元醇、聚己二酸_1，4環(huán)己烷二甲酸-1，4- 丁二醇酯二元醇、 聚環(huán)氧丙烷二元醇、聚四氫呋喃二元醇中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合， 任意二種以上(含二種)混合時為任意配比，其數(shù)均相對分子質(zhì)量為500-3000，優(yōu)先選擇 1000-2000 的產(chǎn)品。所述小分子二元醇為1，4_ 丁二醇、乙二醇、1，6_己二醇、一縮二乙二醇、2-乙 基-2-丁基-1，3-丙二醇、辛二醇、新戊二醇、1，3-丙二醇、1，4(1，2)-環(huán)己烷二甲醇中的任 意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上(含二種)混合時為任意配比。所述親水單體為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸的一種。所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯 二亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷_4，4，- 二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、二苯基 甲烷_4，4，_ 二異氰酸酯中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上 (含二種)混合時為任意配比。優(yōu)選甲苯二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上(含二種)混合時為 任意配比。所述催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、三亞乙基二胺、三乙胺、N, N-二甲基 環(huán)己胺、N，N-二甲基芐胺或N，N-二甲基丁胺等；本發(fā)明中最好使用有機金屬化合物類催化 劑，如二月桂酸二丁基錫。所述(甲基)丙烯酸羥基酯為丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙 烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯中的任意一種或任意二種以上(含二種)的 混合，任意二種以上混合時為任意配比。所述封端劑為乙醇或正丁醇，可任選一種。步驟1)所述中和劑為有機胺，如三乙胺、二甲基乙醇胺或三乙醇胺，優(yōu)選三乙胺。分散用水應(yīng)為去離子水。所述的(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁 酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸十八醇酯、甲基 丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲 基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸十八醇酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、丙烯 晴中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上混合時為任意配比。所述的(甲基)丙烯酸羥基酯類單體為丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙 酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸羥丁酯中的任意一種或任 意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰中的任意一種。步驟2)所述中和劑為氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三丙胺中的任意一 種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上(含二種)混合時為任意配比。優(yōu)選
三乙胺。本發(fā)明的有益效果是通過丙烯酸酯樹脂對水性聚氨酯進行了改性，在降低了水 性聚氨酯成本的同時，克服了傳統(tǒng)丙烯酸乳液合成過程中使用小分子乳化劑的缺點；采用 無皂聚合的方法，加入羥基單體，為雜化體大分子提供了可以交聯(lián)的基團。該樹脂固化后的 綜合性能優(yōu)異，縮小了與油性PU漆的性能差距，成本較低、可以廣泛應(yīng)用具有非常好的市 場化前景。由羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體配制的雙組分水性聚氨酯漆可用于 水泥、木材、金屬及塑料等多種基材，水性氨基烘漆可用于金屬制品的涂裝。本發(fā)明將羥基引入水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂的大分子鏈中，由其可以同水性多 異氰酸酯及水性氨基樹脂配制室溫干燥或烘烤型熱固性水性漆，大大提升水性漆的性能； 所配涂料可以用于木器、金屬、塑料、混凝土等各種基材。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1 (1)將19. 602g聚己內(nèi)酯二元醇(羥值為112mgK0H/g樹脂；官能度為2)，2. 500gl,4- 丁二醇，2. 367g 二羥甲基丙酸加入帶有攪拌器、溫度計的反應(yīng)器中，真空度> 0. 065kPa, 110°C真空脫水1小時；撤除真空，通入氮氣保護；然后降溫至80°C，加入13. 15g N-甲基吡 咯烷酮，攪拌使二羥甲基丙酸溶解。用1小時滴加17.420g甲苯二異氰酸酯，滴加完畢，保 溫1小時；加入0. 0400g 二月桂酸二丁基錫。繼續(xù)保溫反應(yīng)2小時后，開始測定NC0含量， 當(dāng)NC0含量=3.3% 士0.2%時；降溫至60°C，加入2. 743g甲基丙烯酸_2_羥基乙酯，保溫 至甲基丙烯酸-2-羥基乙酯的羥基完全反應(yīng)(反應(yīng)時間約為3. 5小時)，加入0. 932g乙醇， 保溫至NC0完全反應(yīng)；加入1. 786g三乙胺中和，反應(yīng)0. 5小時；期間用丙酮調(diào)節(jié)體系粘度 (調(diào)節(jié)體系粘度為2000-6000mPa. s)，在高速攪拌(800_1000r/m)下滴加85. 70g去離子水 (30°C -40°C )，繼續(xù)分散1小時，減壓脫除丙酮，得到端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊 聚物[即半透明狀不飽和水性聚氨酯分散體]，固含量為30%，粘度為50mPa. s。(2)取上述端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物[即半透明狀不飽和水性聚 氨酯分散體，簡稱水性聚氨酯]50. 00g和32. 50g去離子水加入帶有攪拌裝置、溫度計、冷凝 管和恒壓滴液漏斗的反應(yīng)器中，取甲基丙烯酸甲酯6. 50g，甲基丙烯酸丁酯9. 00g，苯乙烯 9. 50g,甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5. 00g,與0. 300g偶氮二異丁腈混合，得單體混合液；取混 合液5. 00g(此時為單體混合液總質(zhì)量的17% )加入反應(yīng)器，溫度控制在60°C，攪拌0. 5小 時溶漲膠粒；升溫至80°C，從滴液漏斗滴加剩余的單體混合液，3小時滴完；在85°C繼續(xù)反 應(yīng)1小時，最后冷卻至40°C，加二甲基乙醇胺調(diào)整pH值為8. 0 ；400目網(wǎng)過濾，得到羥基型 水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體。(3)產(chǎn)品技術(shù)指標外觀帶藍光乳白色水分散體，固含量40%，羥值(理論值，對樹脂) 1.5%，pH 值7.0-8.5，粘度(mPa. s)120。將實施例1合成出來的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體作為雙組分水性 聚氨酯的羥基組分，按nNro n0H = 1. 2 1(即異氰酸酯基與羥基摩爾數(shù)之比)與水性固 化劑(如羅地亞2102或拜爾305、304)復(fù)配配制雙組分水性聚氨酯清漆，涂布于鐵板上進 行性能檢測。結(jié)果見表1。表1雙組分水性聚氨酯涂料的性能 表1說明本發(fā)明制備的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的性能[如耐水 性、耐溶劑性、防腐性、耐磨性]優(yōu)異。實施例2 (1)將22. 25g聚環(huán)氧丙烷二元醇(羥值為112mgK0H/g樹脂；官能度為2)，3. 200g 新戊二醇，2. 867g 二羥甲基丁酸加入帶有攪拌器、溫度計的反應(yīng)器中，在110°C條件下， 真空脫水1小時，真空度> 0. 070kPa ；撤除真空，通入氮氣保護；然后降溫至60°C，加入 14. 912g丙酮，攪拌使二羥甲基丁酸溶解。用1小時滴加17. 42g異佛爾酮二異氰酸酯，滴 加完畢，保溫1小時；然后升溫到65°C，加入0. 0500g 二月桂酸二丁基錫。繼續(xù)保溫反應(yīng)2 小時后，取樣測NC0含量，當(dāng)NC0含量=4. 0% 士0. 2%時，降溫至60°C，加入3. 425g丙烯 酸-2-羥基乙酯，保溫至丙烯酸-2-羥基乙酯的羥基完全反應(yīng)(反應(yīng)時間約為3小時)，加 入1. 283g乙醇，保溫至NC0完全反應(yīng)；加入1. 987g三乙胺中和，反應(yīng)0. 5小時；期間用丙 酮調(diào)節(jié)體系粘度(調(diào)節(jié)體系粘度為2000-6000mPa. s)，在高速攪拌下滴加98. 47g去離子水 (30°C -40°C )，繼續(xù)分散1小時，減壓脫除丙酮，即得端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊 聚物[即半透明狀不飽和水性聚氨酯分散體]。固含量為30%，粘度為70mPa. s。(2)取上述端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物50. 00g和18. 85g去離子水 加入帶有攪拌裝置、溫度計、冷凝管和恒壓滴液漏斗的反應(yīng)器中，取甲基丙烯酸甲酯4. 00g, 丙烯酸丁酯1. 50g,甲基丙烯酸丁酯9. 00g,丙烯酸-2-乙基己酯2. 50g,丙烯酸-2-羥基乙 酯7. 00g,與0. 250g偶氮二異庚腈混合，得單體混合液，取單體混合液6. 50g加入反應(yīng)器， 溫度控制在50°C，攪拌0. 5小時溶漲膠粒；升溫至80°C，從滴液漏斗滴加余下單體混合液， 4小時滴完；在85°C繼續(xù)反應(yīng)1小時，最后冷卻至40°C，加二甲基乙醇胺調(diào)整pH值為8.5 ； 400目網(wǎng)過濾，即得到羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體。(3)產(chǎn)品技術(shù)指標外觀帶藍光乳白色水分散體，固含量42%，
羥值(理論值，對樹脂) 2.6%，PH 值8.0-8.5，粘度(mPa. s)55。
將實施例2合成出來的羥基型水性聚氨酯一丙烯酸酯樹脂雜化體作為雙組分水性聚氨酯的羥基組分，按nNC0n0H—1．2l(即異氰酸酯基與羥基摩爾數(shù)之比)與水性固化劑(如羅地亞2102或拜爾305、304)復(fù)配配制雙組分水性聚氨酯清漆，涂布于鐵板上進行性能檢測。性能檢測結(jié)果與實施例l基本相同。
實施例3
(1)將28．25g聚己二酸一新戊二醇二元醇(羥值為56mgK()H／g樹脂；官能度為2)，3．800gl，6一己二醇，3．5．70g二羥甲基丙酸加入帶有攪拌器、溫度計的反應(yīng)器中，真空度≥o．060kPa，110℃真空脫水l小時；撤除真空，通入氮氣保護；然后降溫至80℃，加入19．27g N一甲基吡咯烷酮，攪拌使二羥甲基丙酸溶解。用l小時滴加22．18g異佛爾酮二異氰酸酯，滴加完畢，保溫l小時；加入o．0600g二月桂酸二丁基錫。繼續(xù)保溫反應(yīng)2小時后，開始測定NC。含量，當(dāng)NC。含量一2．8％±o．2％；降溫至60℃，加入3．422g甲基丙烯酸一2一羥基乙酯，保溫至甲基丙烯酸一2一羥基乙酯的羥基完全反應(yīng)(反應(yīng)時間約為3．5小時)，加入1．163g乙醇，保溫至NC。完全反應(yīng)；加入2．．700g三乙胺中和，反應(yīng)o．5小時；期間用丙酮調(diào)節(jié)體系粘度(調(diào)節(jié)體系粘度為2000—6000ml~’a．S)，在高速攪拌下滴加123．6g去離子水(30℃一40℃)，繼續(xù)分散l小時，減壓脫除丙酮，得到端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物[即半透明狀不飽和水性聚氨酯分散體]。固含量為30％，粘度為90mlF’a．S。
(2)取上述端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物60．OOg和13．OOg去離子水加入帶有攪拌裝置、溫度計、冷凝管和恒壓滴液漏斗的反應(yīng)器中，取甲基丙烯酸甲酯2．OOg，丙烯酸丁酯9．OOg，叔碳酸乙烯酯(VV—lo)8．OOg，甲基丙烯酸一2一羥基乙酯8．OOg，與o．240g偶氮二異庚腈混合，得單體混合液，取單體混合液6．OOg加入反應(yīng)器，溫度控制在50℃，攪拌o．5小時溶漲膠粒；升溫至80℃，從滴液漏斗滴加剩余的單體混合液，3．5小時滴完；在85℃繼續(xù)反應(yīng)l小時，最后冷卻至40℃，加二甲基乙醇胺調(diào)整pH值為8．3；400目網(wǎng)過濾，即得到羥基型水性聚氨酯一丙烯酸酯樹脂雜化體。r0058] (3)產(chǎn)品技術(shù)指標
外觀帶藍光乳白色水分散體，
固含量45％，
氟含量(理論值，對樹脂)7．5％，
羥值(理論值，對樹脂)2．3％，
PH值8．o一8．5，
粘度(mPa．S)56。
將實施例3合成出來的羥基型水性聚氨酯一丙烯酸酯樹脂雜化體作為雙組分水性聚氨酯的羥基組分，按nNC0n0H—1．2l(即異氰酸酯基與羥基摩爾數(shù)之比)與水性固化劑(如羅地亞2102或拜爾305、304)復(fù)配配制雙組分水性聚氨酯清漆，涂布于鐵板上進行性能檢測。性能檢測結(jié)果與實施例l基本相同。
本發(fā)明所列舉的各具體原料，以及本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限、區(qū)間取值都能實現(xiàn)本發(fā)明，且所達到的效果基本上是一樣的(都與實施例l的效果基本相同)，在此不一一列舉實施例。
權(quán)利要求
羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物的合成①按聚合物二元醇∶小分子二元醇∶親水單體∶二異氰酸酯∶催化劑∶(甲基)丙烯酸羥基酯∶封端劑∶中和劑∶去離子水的質(zhì)量比＝(10-18)∶(1.2-5)∶(1.2-2.8)∶(6-15)∶(0.01-0.15)∶(2-3.5)∶(0.7-2)∶(1-3)∶(60-80)，選取聚合物二元醇、小分子二元醇、親水單體、二異氰酸酯、催化劑、(甲基)丙烯酸羥基酯、封端劑、中和劑和去離子水，備用；按親水單體∶N-甲基吡咯烷酮或丙酮的質(zhì)量比＝1∶(3-7)，選取N-甲基吡咯烷酮或丙酮；②將聚合物二元醇，小分子二元醇，親水單體加入裝有攪拌器、溫度計的反應(yīng)器中，在110℃條件下，先真空脫水1小時，真空度≥0.060kPa；撤掉真空，通入氮氣保護，然后降溫至60℃-90℃，加入N-甲基吡咯烷酮或丙酮，然后滴加二異氰酸酯，1小時滴加完畢，加入催化劑，繼續(xù)保溫反應(yīng)2小時后，開始測定NCO含量，使NCO含量達到理論值±0.2％；降溫至40℃-60℃，加入(甲基)丙烯酸羥基酯，保溫至(甲基)丙烯酸羥基酯的羥基完全反應(yīng)；加入封端劑，保溫使NCO基團完全反應(yīng)；加入中和劑，攪拌0.5小時；調(diào)節(jié)體系粘度為2000-6000mPa.s；在高速攪拌下滴加去離子水，強力分散5-10分鐘，繼續(xù)分散1小時，60℃減壓，得到端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物；2)羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的合成①按端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物∶去離子水∶(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體∶(甲基)丙烯酸羥基酯類單體∶引發(fā)劑的質(zhì)量比＝(80-100)∶(20-90)∶(15-30)∶(2-12)∶(0.050-0.700)，選取端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物、去離子水、(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體、(甲基)丙烯酸羥基酯類單體和引發(fā)劑，備用；②取端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物加入于帶有攪拌裝置、溫度計、冷凝管和恒壓滴液漏斗的反應(yīng)器中，再加入稀釋用的去離子水；將(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體、(甲基)丙烯酸羥基酯類單體與引發(fā)劑混合，得單體混合液，取單體混合液總質(zhì)量10％-30％的單體混合液加入到反應(yīng)器中，溫度控制在40℃-60℃，攪拌0.5小時溶漲膠粒；升溫至80℃，從滴液漏斗滴加剩余的單體混合液，3-4小時滴完；升溫至85℃繼續(xù)反應(yīng)1小時；最后冷卻至40℃，加中和劑調(diào)整pH值為8.0-8.5，400目尼龍網(wǎng)過濾，得到羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于所述聚合物二元醇為聚酯二元醇、聚醚二元醇中的任意一種或二種的混合，二種混 合時為任意配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其 特征在于所述小分子二元醇為1，4_ 丁二醇、乙二醇、1，6_己二醇、一縮二乙二醇、2-乙 基-2-丁基-1，3-丙二醇、辛二醇、新戊二醇、1，3-丙二醇、1，4(1，2)-環(huán)己烷二甲醇中的任 意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于所述親水單體為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特征在于所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯 二亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷_4，4，-二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、二苯基 甲烷-4，4，_ 二異氰酸酯中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任 酉 tl t 匕 o
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于所述催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、三亞乙基二胺、三乙胺、N, N-二甲基 環(huán)己胺、N, N- 二甲基芐胺或N，N- 二甲基丁胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其 特征在于(甲基)丙烯酸羥基酯為丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯 酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種 以上混合時為任意配比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于所述封端劑為乙醇或正丁醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于步驟1)所述中和劑為有機胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于分散用水為去離子水。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于所述的(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體為(甲基)丙烯酸酯類單體、乙烯基類 單體中的任意一種或二種的混合，二種混合時為任意配比。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其 特征在于所述的(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸 丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸十八醇酯、甲 基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、 甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸十八醇酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、丙 烯晴中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其 特征在于所述的(甲基)丙烯酸羥基酯類單體為丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙 酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸羥丁酯中的任意一種或任 意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯_丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰中的任意一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特 征在于步驟2)所述中和劑為氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三丙胺中的任意一 種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法。羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物的合成；2)羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體的合成取端(甲基)丙烯酸酯基水性聚氨酯齊聚物加入反應(yīng)器中，再加入稀釋用的去離子水；將(甲基)丙烯酸酯類-乙烯基類單體、(甲基)丙烯酸羥基酯類單體與引發(fā)劑混合，得單體混合液，單體混合液加入反應(yīng)器，加中和劑調(diào)整pH值為8.0-8.5，400目尼龍網(wǎng)過濾，得到羥基型水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂雜化體。本發(fā)明大大提升了水性漆的性能。
文檔編號C08G18/67GK101875711SQ201010234239
公開日2010年11月3日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者閆福安 申請人:武漢工程大學(xué)