一种高耐候性氟改性UV固化多臂型水性聚氨酯树脂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐候性氟改性UV固化多臂型水性聚氨酯树脂的制备方法。本发明专利技术利用有机氟的耐水、耐候、耐溶剂、耐低温性能对耐水、耐候性较差的聚酯型水性聚氨酯树脂进行改性。本发明专利技术的聚酯型水性聚氨酯经有机氟进行链段改性得到含有氟元素的聚酯型多臂型水性聚氨酯，该聚合物成膜后，聚合物中的有机氟链段更倾向于表面聚集取向，而聚氨酯链段朝向内层。这样既能在保证聚酯型聚氨酯树脂优良的附着力、硬度、固化速率等的同时又赋予改性聚氨酯涂膜优良的耐水性、耐溶剂性和耐候性。

Preparation of a high weatherable fluorine modified UV cured multi arm waterborne polyurethane resin

The invention relates to a preparation method of a high weatherability fluorine modified UV curing multi arm waterborne polyurethane resin. The invention makes use of the water resistance, weather resistance, solvent resistance and low temperature resistance of organic fluorine to modify the polyester type waterborne polyurethane resin with poor water resistance and weatherability. The Polyester Waterborne Polyurethane Modified by organic fluorine is obtained by modifying the chain of organic fluorine and obtaining polyester polyarm type waterborne polyurethane containing fluorine. After the polymer is film-forming, the organic fluorine segment of polymer tends to surface aggregation orientation, while the polyurethane segment is oriented towards the inner layer. This can not only guarantee the excellent adhesion, hardness and curing speed of polyester polyurethane resin, but also endow the modified polyurethane coating with excellent water resistance, solvent resistance and weather resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候性氟改性UV固化多臂型水性聚氨酯树脂的制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种高耐候性氟改性UV固化多臂型水性聚氨酯树脂的制备方法。背景介绍紫外光固化水性树脂继承和发展了传统UV固化技术和水性涂料技术的许多优点，如低成本、低粘度、良好的涂布适应性、设备简单、无毒性、无刺激性、不燃性等。由于UV固化水性树脂的优点突出，近年来得到较快的发展，其产品已被众多领域应用。但水性聚氨酯的有些性能还不能满足实际需要，如硬度、耐水性、热稳定性、表面性能和拉伸强度等，因而，限制了涂膜的应用范围。所以，对水性聚氨酯的改性就成为必然趋势。含氟材料由于具有优异的疏水、疏油、耐酸碱及耐溶剂性，已成为自清洁外墙涂料及大型机器保护涂层的首要选择，被越来越多地用在建筑业、机械行业、工业设备、大型钢结构、体育设施等领域。用含氟聚合物对水性聚氨酯的改性研究已有许多报道，HyejinLim等合成大分子含氟二醇，以其作扩链剂引入聚氨酯链中，合成侧链含氟水性聚氨酯；HongTan等以含氟侧链引入聚氨酯中，研究了氟链段在表面的迁移。通过在水性聚氨酯中引入含氟基团可得到氟改性聚氨酯，含氟链段对主链及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐候性氟改性UV固化多臂型水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征步骤为：(1)含氟二元醇的合成：将一定量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、有机氟醇、混合加入250ml单口烧瓶中，在氮气保护下，升温至80℃恒温反应2～3小时，再加入一定量的三羟甲基丙烷(TMP)继续反应，NCO含量达到理论值后停止反应，得到含氟二元醇；(2)含氟聚氨酯预聚体的合成：将一定量的催化剂和二异氰酸酯加入250ml三口烧瓶中将温度升至40～45℃滴加一定量的聚酯二元醇和含氟二元醇，反应3‑4小时当NCO达到理论值时结束，得到含氟聚氨酯预聚体。(3)NCO半封端含活性封端剂预聚物的合成：将上述预聚体放入250ml三口烧瓶中...

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性氟改性UV固化多臂型水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征步骤为：(1)含氟二元醇的合成：将一定量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、有机氟醇、混合加入250ml单口烧瓶中，在氮气保护下，升温至80℃恒温反应2～3小时，再加入一定量的三羟甲基丙烷(TMP)继续反应，NCO含量达到理论值后停止反应，得到含氟二元醇；(2)含氟聚氨酯预聚体的合成：将一定量的催化剂和二异氰酸酯加入250ml三口烧瓶中将温度升至40～45℃滴加一定量的聚酯二元醇和含氟二元醇，反应3-4小时当NCO达到理论值时结束，得到含氟聚氨酯预聚体。(3)NCO半封端含活性封端剂预聚物的合成：将上述预聚体放入250ml三口烧瓶中，在N2保护下将温度升高至70℃，加入扩链剂反应3-4小时当NCO达到理论值后加入活性封端剂、阻聚剂、溶剂A保温反应3-4小时，NCO达到理论值，反应停止，得到异氰酸酯封端含活性封端剂预聚物；(4)多臂型水性聚氨酯乳液的制备：将一定量的催化剂、活性多元醇加入250ml三口烧瓶中将温度升至70～75℃，在氮气氛围下加入异氰酸酯封端含活性封端剂预聚物；反应3-4小时，当-NCO红外吸收峰完全消失时终止反应；将反应温度降至40～45℃，加入一定量的中和剂，高速剪切30min，再加入去离子水，剪切乳化30min，减压旋蒸除去溶剂A，即得多臂型水性聚氨酯乳液。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伯龙，王伟，徐颖聪，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32