一种羟基聚氨酯乳液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种羟基聚氨酯乳液及其制备方法，所述羟基聚氨酯乳液由二异氰酸酯与聚酯二元醇和二羟甲基丙酸同时反应，再经扩链剂扩链，再乳化，脱去有机溶剂后制得。所制备的端羟基水性聚氨酯乳液可用于制备双组分水性聚氨酯木器漆，可显著改善木器漆的硬度、耐划痕性和耐水性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚氨酯涂料领域，具体地，本专利技术涉及一种羟基聚氨酯乳液的制备方法。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对家居环境要求越来越高，油漆施工后，因有大量的有机溶剂和游离异氰酸酯的挥发，对人体的伤害很大。水性木器漆中机溶剂含量很低，施工后现场基本没有异味，对人体无伤害，因此，水性木器漆得到国家的大力推广。当前，水性木器漆粘接料主要以单组份水溶性树脂为主，具有成膜性好，附着力好，光泽高，柔韧性好，耐水性好等优点，在水性木器漆中得到广泛的应用。但是，单组分水性木器漆的一个重要的技术指标——硬度达不到双组份聚氨酯油漆的标准，单组分水性木器漆的硬度一般只能达到1B到1H之间，严重影响了水性木器漆在餐桌、工作台面等家具上的使用。现今双组分水性聚氨酯的制作方法为将多异氰酸酯在催化剂的作用下和多元醇反应形成聚氨酯预聚物，此预聚物分为两个部分：一部分为含羟基的预聚物；一部分为含异氰酸酯基的预聚物。然而普通的含羟基的预聚物，如含羟基的丙烯酸酯，依然难以满足木器漆的硬度要求。因此，需开发一种特殊的含羟基的预聚物。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种羟基聚氨酯乳液，所述羟基聚氨酯乳液可用于制备水性木器漆，满足木器漆对硬度、耐磨性、耐水性的要求。本专利技术的另一目的在于提供所述羟基聚氨酯乳液的制备方法。本专利技术的专利技术目的通过以下方案予以实现。一种羟基聚氨酯乳液，所述羟基聚氨酯乳液经如下方法制备：二异氰酸酯与聚酯二元醇和二羟甲基丙酸同时反应，再经扩链剂扩链，再乳化，脱去有机溶剂后制得羟基聚氨酯乳液。所述羟基聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：S1.将二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、有机溶剂、催化剂混合均匀，控温80～100℃，反应30min～90min，然后加入扩链剂，控温50～60℃，保温2～3h，再冷却至30℃；S2.高速乳化，同时加入三乙胺、去离子水、乳化30～90min；S3.将混合液脱去溶剂，得到端羟基水性聚氨酯乳液；其中，所述n(二异氰酸酯):n(聚酯二元醇):n(二羟甲基丙酸)=1:（1～1.5）:（0.5～0.8），所述扩链剂的用量为二异氰酸酯、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸总重量份数的10%～16%；所述催化剂用量为二异氰酸酯重量份的0.1～0.5%。优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯的一种或多种。优选地，所述聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的一种或多种。更优选地，所述聚酯二元醇为聚己内酯二醇。优选地，所述扩链剂为新戊二醇、1,4-丁二醇、二甘醇、乙二醇中的一种或多种。优选地，所述溶剂为丙酮、丁酮或乙酸乙酯。优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁锡。优选地，所述扩链剂的用量为二异氰酸酯、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸总重量份数的10%～13%。本专利技术还公开了所述羟基聚氨酯乳液在制备木器漆中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将二异氰酸酯与聚酯二元醇和二羟甲基丙酸同时反应，制备出的端基含羟基的聚氨酯乳液稳定性好，将其与异氰酸酯反应时反应活性高，且得到的涂层硬度高、耐磨性好。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步说明。实施例1S1.将二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、有机溶剂、催化剂混合均匀，加入装有搅拌器、冷凝器的500ml四口瓶中，用加热套控温90℃，反应60min，然后加入扩链剂，控温55℃，保温2.5h，再冷却至30℃；S2.将冷却后的物料转入高速乳化釜中，高速乳化，同时加入三乙胺、去离子水、乳化60min；S3.将乳化液转入装有搅拌器、冷凝器的1000ml四口瓶中，用加热套加热升温，当体系温度升至80℃打开真空泵进行真空脱溶剂，得到端羟基水性聚氨酯乳液。所用物质具体用量参见表1。实施例2S1.将二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、有机溶剂、催化剂混合均匀，加入装有搅拌器、冷凝器的500ml四口瓶中，用加热套控温80℃，反应90min，然后加入扩链剂，控温60℃，保温2h,再冷却至30℃；S2.将冷却后的物料转入高速乳化釜中，高速乳化，同时加入三乙胺、去离子水、乳化30min；S3.将乳化液转入装有搅拌器、冷凝器的1000ml四口瓶中，用加热套加热升温，当体系温度升至80℃打开真空泵进行真空脱溶剂，得到端羟基水性聚氨酯乳液。所用物质具体用量参见表1。实施例3S1.将二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、有机溶剂、催化剂混合均匀，加入装有搅拌器、冷凝器的500ml四口瓶中，用加热套控温90℃，反应60min，然后加入扩链剂，控温50℃，保温3h,再冷却至30℃；S2.将冷却后的物料转入高速乳化釜中，高速乳化，同时加入三乙胺、去离子水、乳化90min；S3.将乳化液转入装有搅拌器、冷凝器的1000ml四口瓶中，用加热套加热升温，当体系温度升至80℃打开真空泵进行真空脱溶剂，得到端羟基水性聚氨酯乳液。所用物质具体用量参见表1。表1 实施例原料及用量六亚甲基二异氰酸酯三聚体（N75，拜耳）与二乙二醇二乙醚按照质量1：1进行混合，搅拌均匀，配制成木器漆甲组分。将实施例1至3所制备的端羟基水性聚氨酯乳液100g放入高速分散釜中，在高速分散状态下加入0.1g消泡剂、0.1g流平剂、0.2g成膜助剂、0.1g防腐剂等，分散半小时，过滤后，得到木器漆乙组分。将上述甲乙组分按1:10的比例混合，搅拌均匀后涂覆于木板上，考察漆膜的综合性能，其检测项目及检测结果见表2。表2 实施例检测结果检测项目检测标准实施例1实施例2实施例3硬度GB1730—933H2H3H耐水性GB/T 1733-93>24h>24h>24h耐划痕性GB/T 9279-2007通过通过通过柔韧性/mmGB1731—93555附着力/级GB/T9286—98000以上所述实施例仅表达了本专利技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羟基聚氨酯乳液，其特征在于，所述羟基聚氨酯乳液经如下方法制备：二异氰酸酯与聚酯二元醇和二羟甲基丙酸同时反应，再经扩链剂扩链，再乳化，脱去有机溶剂后制得羟基聚氨酯乳液。

【技术特征摘要】
1.一种羟基聚氨酯乳液，其特征在于，所述羟基聚氨酯乳液经如下方法制备：二异氰酸酯与聚酯二元醇和二羟甲基丙酸同时反应，再经扩链剂扩链，再乳化，脱去有机溶剂后制得羟基聚氨酯乳液。2.如权利要求1所述羟基聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、有机溶剂、催化剂混合均匀，控温80～100℃，反应30min～90min，然后加入扩链剂，控温50～60℃，保温2～3h，再冷却至30℃；S2.高速乳化，同时加入三乙胺、去离子水、乳化30～90min；S3.将混合液脱去溶剂，得到端羟基水性聚氨酯乳液；其中，所述n(二异氰酸酯):n(聚酯二元醇):n(二羟甲基丙酸)=1:（1～1.5）:（0.5～0.8），所述扩链剂的用量为二异氰酸酯、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸总重量份数的10%～16%；所述催化剂用量为二异氰酸酯重量份的0.1～0.5%。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：周学军，
申请(专利权)人：惠州市惠阳区嘉泰涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44