The invention discloses a polyurethane / acrylate hybrid emulsion and a preparation method thereof. The invention adopts the catalytic chain transfer method, using water as continuous phase, vinyl hydrophilic monomer was two, cobalt salt as catalyst, prepared by the end of the hydrophilic end of molecular chain containing unsaturated double bond by solution polymerization of vinyl monomer to lipophilic reaction prepared end block double bond retention the two amphiphilic copolymers. Then the inert acrylate monomer for vinyl terminated polyurethane macromolecular pre phase polymer, initiator of copolymerization of macromolecular surfactant, acrylic monomer and polyurethane macromolecular mixture, the reaction process, the polymerizable emulsifier in emulsion coating fixed particle surface by a double bond, such emulsion to avoid this kind of emulsifier to transfer surface during the drying process, ensure excellent waterproof performance of this kind of emulsion.
【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯的制备
,特别涉及一种聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法。
技术介绍
随着环保法律法规的健全和人们环保意识的加强,溶剂型涂料的使用范围受到限制,水性涂料的研究日益受到重视。水性聚氨酯是一种性能优异的成膜树脂,20世纪70年代开发了聚氨酯乳液的自乳化制备方法,目前的研究多集中于对其改性,其中丙烯酸酯改性聚氨酯最常见。共聚法制备的水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)综合利用了丙烯酸酯的耐候性优良及聚氨酯耐磨、力学性能优异的优点,克服了丙烯酸酯热粘冷脆及水性聚氨酯耐水性差、固含量低的缺点。但PUA乳液用作高档涂层基料在耐水性、耐醇性等方面仍有不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种大分子可聚合乳化剂及其制备方法。本专利技术有效提高微乳液的固含量,提高涂膜的固化速度,综合改善了涂膜的耐水性、耐化学品性等性能,从而与溶剂型涂料相媲美。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,包括以下重量份的原料:0.5~2份可聚合大分子乳化剂,5~20份丙烯酸酯类单体,10~18份水性聚氨酯微乳液,0.1~0.3份水溶性引发剂溶于5~10份水中制成的引发剂水溶液;所述的可聚合大分子乳化剂包括以下重量份的原料:50~120份水,0.01~0.1份二价钴盐类催化剂,0.1~0.5份水溶性引发剂,50~100份乙烯基亲水单体,100~150份乙烯基亲油单体;所述的可聚合大分子乳化剂的制备方法为:向配有搅拌器的反应器内加入50~120份水,0.01~0. ...
【技术保护点】
一种聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:包括以下重量份的原料:0.5~2份可聚合大分子乳化剂,5~20份丙烯酸酯类单体,10~18份水性聚氨酯微乳液,0.1~0.3份水溶性引发剂溶于5~10份水中制成的引发剂水溶液;所述的可聚合大分子乳化剂的制备方法为:向配有搅拌器的反应器内加入50~120份水,0.01~0.1份二价钴盐及0.1~0.5份水性引发剂,充分搅拌后,以冷冻解冻泵循环法对体系除氧,之后对烧瓶内进行抽真空充保护气体;然后保温在65‑85℃,将乙烯基亲水单体匀速滴加入反应器内,滴加完毕后继续反应0.5~1.5小时,再向烧瓶内一次性投入100~150份乙烯基亲油单体,持续反应至终止,之后立即降温停止反应,产物在室温真空条件下干燥备用,即制得可聚合大分子乳化剂。
【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:包括以下重量份的原料:0.5~2份可聚合大分子乳化剂,5~20份丙烯酸酯类单体,10~18份水性聚氨酯微乳液,0.1~0.3份水溶性引发剂溶于5~10份水中制成的引发剂水溶液;所述的可聚合大分子乳化剂的制备方法为:向配有搅拌器的反应器内加入50~120份水,0.01~0.1份二价钴盐及0.1~0.5份水性引发剂,充分搅拌后,以冷冻解冻泵循环法对体系除氧,之后对烧瓶内进行抽真空充保护气体;然后保温在65-85℃,将乙烯基亲水单体匀速滴加入反应器内,滴加完毕后继续反应0.5~1.5小时,再向烧瓶内一次性投入100~150份乙烯基亲油单体,持续反应至终止,之后立即降温停止反应,产物在室温真空条件下干燥备用,即制得可聚合大分子乳化剂。2.根据权利要求1所述的聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:所述的聚氨酯微乳液的制备方法为:向干燥反应器中加入15~30份惰性乙烯基单体、7~18份聚合物多元醇、5~15份二异氰酸酯化合物、2~8份阴离子混合亲水扩链剂和0.10~0.35份催化剂,反应温度恒定为75~85℃,反应时间为2~4小时;加入2~9份含羟基或氨基的亲水性乙烯基单体进行封端,保温反应0.5~1小时,再加入2.3~9.6份碱类成盐剂进行中和反应,最后加入去离子水,充分搅拌分散,即得聚氨酯微乳液。3.根据权利要求2所述的聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:所述的二价钴盐类催化剂为钴II肟氟化硼络合物;所述的水溶性引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或几种;所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或二丁基醋酸锡。4.根据权利要求2所述的聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:所述乙烯基亲水单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或两种以上任意配比的混合物;所述乙烯基亲油单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯和苯乙烯中的一种或两种以上任意配比的混合物。5.根据权利要求2所述的聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上任意配比的混合物。6.根据权利要求2所述的聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液,其特征在于:所述惰性乙烯基单体为(甲基)...
【专利技术属性】
技术研发人员:费贵强,杨小芳,王海花,高文骥,沈一丁,李晓扬,
申请(专利权)人:陕西科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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