本发明专利技术涉及水分散体，特别涉及用于水漆专用聚氨酯水分散体的水分散体。二异氰酸脂和聚酯二元醇在７０－１００℃反应１－４小时，降温至４０－６０℃加入丙酮和２，２－二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）扩链反应３－５小时后，用苛性碱或叔胺中和到ｐＨ＝７－８，搅拌０．５小时，将上述反应产物均匀的分散在温度为４０－８０℃，浓度为０．５－５（重量）％的多元胺水溶液中，减压蒸出有机溶剂；最终产品具有成膜性，成膜耐水２小时，耐磨硬度达到Ｂ－Ｈ。使产品既具有耐温、耐候及抗磨性能，又具有耐水、耐醇及成膜性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水分散体，特别涉及用于水漆专用聚氨酯水分散体的水分散体。
技术介绍
目前中国市场上销售的聚氨酯漆都是油漆，其主要组成为聚氨酯预聚体、TDI和大量的剧毒、有污染、易燃易爆的有机溶剂。其中TDI及有机溶剂 通过呼吸或皮肤吸收等方式进入人体，会影响机体的发育对人体造成不可逆 转的危害。它不仅对居住者的健康有害，对施工人员的身体健康也造成危害。 游离TDI是一种游离在油漆固化剂中的透明或淡黄液体，在国家标准中被列 为高度危害级。它不仅易使油漆变黄，而且具有很强的毒性，易使人体出现 皮疹、头晕、免疫力下降，呼吸道受损等，并导致哮喘及肺气肿等疾病，尤 其是对过敏性体质的人的健康会有长期损害。采用水作为分散体并且避免使用TDI是解决聚氨酯油漆危害的根本出 路。目前市场上出售的聚氨酯如K500、 QS100等都不是为水漆所设计的。在 实验中我们发现采用以上这些产品制造的聚氨酯水分散体成膜后，漆膜在诸 如抗水、硬度、耐乙醇等关键性能上达不到要求。为此，提供一种水漆用聚 氨脂水分散体就成为本
急需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既具有耐温、耐候及抗磨性能，又具有耐水、 耐醇及成膜性能的水漆用聚氨脂水分散体。本专利技术的目的是通过以下技术方案达到的一种水漆用聚氨酯水分散体，其制备方法如下 (1)聚脂二元醇的制备小分子二元羧酸和大分子二元羧酸的当量配 比为1: l一l: 5;小分子二元羧酸和大分子二元羧酸之和与二元醇的当量 配比为l: 1.1 — 1: 1.5;氧化镁作为催化剂，在160。C至19(TC下常压反应， 反应时间为3到5小时，将反应温度升至200。C至24(TC，减压蒸馏除掉低沸物，最终产品晶体熔点或熔程为30 — 10(TC，酸价小于2，羟基值30—80， 分子量范围600—5000;(2)聚氨酯水分散体的制备二异氰酸脂和步骤(1)所制备的聚酯二元醇的质量配比为1: 1.5—1:2.5; 2， 2-二羟甲基丙酸(DMPA)的用量是二异氰酸脂和聚酯二元醇总质量 的4—10%; 二异氰酸脂和聚酯二元醇在70—10(TC反应1—4小时，降温至 40—6(TC加入丙酮和2， 2-二羟甲基丙酸(DMPA)扩链反应3 — 5小时后， 叔胺中和到ra=7—8，搅拌0.5小时，将上述反应产物均匀的分散在温度 为40 —8(TC，浓度为0.5 — 5 (重量)％的多元胺水溶液中，减压蒸出有机 溶剂；最终产品具有成膜性，成膜耐水2小时，耐磨硬度达到B-H。一种优选技术方案，其特征在于所述二异氰酸脂为脂肪族二异氰酸脂， 芳香族二异氰酸脂。一种优选技术方案，其特征在于所述脂肪族二异氰酸脂为异氟二酮二 异氰酸脂(IPDI)，环戊烷二异氰酸脂，六次甲基二异氰酸脂(HDI)， 二环 己基甲烷二异氰酸脂。一种优选技术方案，其特征在于所述芳香族二异氰酸脂为二苯基甲烷二异氰酸脂(MDI)，甲苯二异氡酸脂(TDI)，双苯基二异氰酸脂或苯基二异 氰酸脂。一种优选技术方案，其特征在于所述小分子二元羧酸是指丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸。一种优选技术方案，其特征在于所述大分子二元羧酸是指大于十二碳 二元酸小于三十六碳二元酸的所有二元羧酸。一种优选技术方案，其特征在于所述多元胺是指乙二胺，丁二胺，己 二胺，二乙烯三胺或三乙烯四胺。 有益效果脂肪族二异氰酸脂可以提高产品的耐候性，芳香族二异氰酸脂可以提高 产品的耐温和抗磨性能。小分子二元羧酸能大幅提高产品的耐温及抗磨性 能，大分子二元羧酸能大幅提高产品的耐水，耐醇及成膜性。所以本专利技术的 聚氨酯水分散体采用了二异氰酸脂和聚酯二元醇以适当的比例进行反应的 方法。实验中我们发现二异氰酸脂和聚酯二元醇的最佳比例为1: 1.5—1:2.5，如果聚酯二元醇的比例超过2,5则耐温，抗磨性能下降。如果聚酯二 元醇的比例低于1.5则耐水，耐磨及成膜性能下降。下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保 护范围的限制。具体实施方式 实施例1在1升的反应瓶中依次加入248克乙二醇，236克丁二酸，230克十二 烷二酸和2.1克氧化镁。升温至18(TC，恒温5小时，升温至23(TC减压蒸 馏除掉低沸物，回收物称重到108克时。产品熔点范围35。C一45。C，酸价 小于2,羟基值为75—80，分子量为600。将25.2g聚酯二元醇(分子量=600)装入四口磨口反应瓶中，反应瓶 上装有搅拌器，温度计。加热升温至11(TC，在真空(300pa)下脱水40分 钟，然后冷却至80'C，待瓶内压力到常压，加入16.8g六次甲基二异氰酸 脂(HDI)，升温至80'C在反应1. 5小时，然后降温至45。C。再在反应瓶上 装上回流冷凝管，加入50g丙酮和3g2， 2-二羟甲基丙酸(DMPA)，然后升 温至5(TC，反应4小时，得预聚体。在预聚体中加入4g三乙胺和20g丙酮 组成的溶液，搅拌30分钟，然后倒入高速搅拌下的5(TC的150g水中，分 散10分钟，然后缓慢加入3.6g由丙酮封闭的乙二胺，继续搅拌2小时，最 后减压蒸馏，丙酮经冷凝回收，就得到固含量为27%的水基聚氨酯乳液。粘 度为25秒，乳液成膜耐水2小时，硬度达到B—H。 实施例2在1升的反应瓶中依次加入102.3克乙二醇，90.9克癸二酸，594. 3克 三十六烷二酸和2.4克氧化镁。升温至18(TC，恒温5小时，升温至230'C 减压蒸馏除掉低沸物，回收物称重到54克时，降温至IO(TC出料。产品熔 点范围50'C—6CTC，酸价小于2，羟基值为30 — 35，分子量为5000。将43.5g聚酯二元醇(分子量=5000)装入四口磨口反应瓶中，反应瓶 上装有搅拌器，温度计。加热升温至11(TC，在真空(300pa)下脱水40分 钟，然后冷却至80'C，待瓶内压力到常压，加入17. 4g甲苯二异氰酸脂(TDI)， 升温至8(TC下反应1. 5小时，然后降温至45°C。再在反应瓶上装上回流冷 凝管，加入50g丙酮和3g2， 2二羟甲基丙酸(DMPA)，然后升温至50°C，反应4小时，得预聚体。在预聚体中加入4g三乙胺和20g丙酮组成的溶液， 搅拌30分钟，然后倒入高速搅拌下的5(TC的150g水中，分散10分钟，然 后缓慢加入4. 7g由丙酮封闭的乙二胺，继续搅拌2小时，最后减压蒸馏， 丙酮经冷凝回收，就得到固含量为30%的水基聚氨酯乳液。粘度为25秒， 乳液成膜耐水2小时，硬度达到B—H。 检测方法固含量(%): GB/T 1725-1979中第2章甲法规定； 粘度(秒)GB/T 1723-93中乙法规定；成膜耐水性GB/T 1733-1993中第9章甲法规定，实验用水应符合GB/T 6682三级水的要求，实验温度为(23±2) °C; 成膜硬度 GB/T 6739-1996。权利要求1. 一种水漆用聚氨酯水分散体，其制备方法如下(1)聚脂二元醇的制备小分子二元羧酸和大分子二元羧酸的当量配比为1∶1-1∶5；小分子二元羧酸和大分子二元羧酸之和与二元醇的当量配比为1∶1.1-1∶1.5；氧化镁作为催化剂，在160℃至190℃下常压反应，反应时间为3到5小时，将反应温度升至200℃至240℃，减压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水漆用聚氨酯水分散体，其制备方法如下：（１）聚脂二元醇的制备：小分子二元羧酸和大分子二元羧酸的当量配比为１∶１－１∶５；小分子二元羧酸和大分子二元羧酸之和与二元醇的当量配比为１∶１．１－１∶１．５；氧化镁作为催化剂，在１６０℃至１９０℃下常压反应，反应时间为３到５小时，将反应温度升至２００℃至２４０℃，减压蒸馏除掉低沸物，最终产品晶体熔点或熔程为３０－１００℃，酸价小于２，羟基值３０－８０，分子量范围６００－５０００；（２）聚氨酯水分散体的制备：二异氰酸脂和步骤（１）所制备的聚酯二元醇的质量配比为１∶１．５－１∶２．５；２，２－二羟甲基丙酸的用量是二异氰酸脂和聚酯二元醇总质量的４－１０％；二异氰酸脂和聚酯二元醇在７０－１００℃反应１－４小时，降温至４０－６０℃加入丙酮和２，２－二羟甲基丙酸扩链反应３－５小时后，用苛性碱或叔胺中和到ＰＨ＝７－８，搅拌０．５小时，将上述反应产物均匀的分散在温度为４０－８０℃，浓度为０．５－５重量％的多元胺水溶液中，减压蒸出有机溶剂；最终产品具有成膜性，成膜耐水２小时，耐磨硬度达到Ｂ－Ｈ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓东，
申请(专利权)人：天津佳用水漆有限公司，
类型：发明
国别省市：12[]
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