The invention relates to the field of waterborne polyurethane modification, in particular to a preparation method of acrylate modified waterborne polyurethane composite dispersion. The method of adding (methyl) acrylate monomer step by step and preparing interpenetrating network type one-component acrylate modified waterborne polyurethane dispersion by solvent-free in-situ synthesis is described. Compared with the traditional acrylic modified waterborne polyurethane dispersion, the composite dispersion obtained by the present invention has higher acrylate content, better stability, faster film forming speed, good water resistance, solvent resistance, high hardness and lower cost. It can meet the performance requirements of the paint film without mixing other waterborne resins, and is suitable for popularization and application in water-borne wood primer and topcoat.
【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法
本专利技术涉及水性聚氨酯改性领域,具体涉及一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法。
技术介绍
传统涂料在制造过程和施工应用过程中均有大量的有毒有害废气、废水的排放,对环境造成污染,特别是溶剂型涂料,施工过程中有以上的挥发性有机化合物排放到大气中,成为大气污染的主要源头,对人类健康造成极大的威胁。低VOC甚至零VOC无毒、无污染的新材料得到认可和发展。水性涂料、粉末涂料、高固体份涂料以及辐射固化涂料是今后涂料发展的四大方向。其中,水性涂料是未来涂料的主力军,目前占世界涂料总量的10%左右,发展潜力很大。以水为分散介质的水性聚氨酯,具有不燃、无毒、无污染以及易加工等优点,已受到人们广泛重视。但在实际应用中,水性聚氨酯与传统的溶剂型聚氨酯相比,由于引入了亲水基团,存在耐水性差、硬度低等缺点,限制了其产品的推广和应用。对聚氨酯的改性方法很多,其中有机硅改性和丙烯酸酯改性是最常见最有效的两种改性方法。有机硅改性聚氨酯一般是在聚氨酯体系中引入硅烷偶联剂,使得其具有有机硅的表面张力低、耐水性好、低温柔顺性优异和高温稳定性好等特点,但如果有机硅用量少则改性效果不显著,用量多又会引起体系不稳定且成本高等问题。丙烯酸酯乳液具有优良的成膜性、干燥性、耐水性、耐溶剂性、耐热性且成本很低,这些优点正是水性聚氨酯所欠缺的,而其性能不足则正是聚氨酯的优势所在,两者相互弥补,因而将两者结合起来,可以制备兼有聚氨酯(PU)和聚丙烯酸酯(PA)特点的丙烯酸酯改性聚氨酯(PUA),由于其出色的性能和相对较低的价格,水性PUA(WPUA)也 ...
【技术保护点】
1.一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法,其特征在于:按重量份数计,准备以下各组分:3~10份聚酯二元醇、6~12份二异氰酸酯、18~30份(甲基)丙烯酸酯单体、2~5份扩链剂、0~0.04份二月桂酸二丁基锡、0.2~1份引发剂、0.5~1份中和剂、3‑10份质量浓度7%的乙二胺水溶液和40~80份去离子水,按以下步骤进行:在容器中加入二异氰酸酯、聚酯二元醇,持续通入氮气排除水气,升温至80~90℃,保温反应1~2h,加入扩链剂、二月桂酸二丁基锡、30~80%重量的(甲基)丙烯酸酯单体,继续反应2~3h;NCO达到理论值后降温到室温,加入引发剂和中和剂,搅拌10~30min,至反应体系pH=7.5~9.5;滴加去离子水,加大搅拌转速至500~1500rpm进行转相,转相时间控制在0.5~1h;离转相结束还剩3~10%时间,滴加乙二胺水溶液进行扩链,继续搅拌0.5~1h,滴加剩余未加入的(甲基)丙烯酸类单体,升温至70℃后保温2‑3h,继续升温至80~90℃,保温3~4h,降温出料,得到丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体。
【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法,其特征在于:按重量份数计,准备以下各组分:3~10份聚酯二元醇、6~12份二异氰酸酯、18~30份(甲基)丙烯酸酯单体、2~5份扩链剂、0~0.04份二月桂酸二丁基锡、0.2~1份引发剂、0.5~1份中和剂、3-10份质量浓度7%的乙二胺水溶液和40~80份去离子水,按以下步骤进行:在容器中加入二异氰酸酯、聚酯二元醇,持续通入氮气排除水气,升温至80~90℃,保温反应1~2h,加入扩链剂、二月桂酸二丁基锡、30~80%重量的(甲基)丙烯酸酯单体,继续反应2~3h;NCO达到理论值后降温到室温,加入引发剂和中和剂,搅拌10~30min,至反应体系pH=7.5~9.5;滴加去离子水,加大搅拌转速至500~1500rpm进行转相,转相时间控制在0.5~1h;离转相结束还剩3~10%时间,滴加乙二胺水溶液进行扩链,继续搅拌0.5~1h,滴加剩余未加入的(甲基)丙烯酸类单体,升温至70℃后保温2-3h,继续升温至80~90℃,保温3~4h,降温出料,得到丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体。2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法,其特征在于:所述聚酯二元醇选自聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、蓖麻油、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己内酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇、聚碳酸二甲酯二元醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或几种,所述聚酯二元醇的分子量为900~3000。3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法,其特征在于:所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合分散体的制备方法,其特征在于:所...
【专利技术属性】
技术研发人员:洪杰,郭明德,赵子千,柯希贤,张海峰,
申请(专利权)人:三棵树涂料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:福建,35
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