水溶性聚碳酸酯二醇及其制备方法和在柔感涂料中的应用技术

本发明专利技术公开了一种水溶性聚碳酸酯二醇及其制备方法和在柔感涂料中的应用，所诉水溶性聚碳酸酯二醇包含下述式(A)所示的重复单元和式(B)所示的重复单元，其中，式(A)所示的重复单元与式(B)所示的重复单元的摩尔之比为93:7到98:2，且数均分子量为500‑8000，将其乳化于水中后，搭配异氰酸酯固化剂制成的柔感涂料具有优异的抗划伤性、耐溶剂性及耐水解特性，在3C、木器、金属等表面具有广泛的应用前景；

Water soluble polycarbonate glycol and its preparation method and application in soft sensitive coating

【技术实现步骤摘要】
水溶性聚碳酸酯二醇及其制备方法和在柔感涂料中的应用
本专利技术涉及一种水溶性聚碳酸酯二醇及其制备方法和在柔感涂料中的应用。
技术介绍
聚碳酸酯二醇是一类分子结构规整、分子间内聚力强的高性能多元醇，因此，由其制备的聚氨酯树脂展现出优良的耐热性、耐候性、耐水性、耐油性和耐磨性能。目前，聚碳酸酯二醇主要用于生产具有高物性的溶剂型/水性聚氨酯涂料，或者搭配异氰酸酯固化剂，用于溶剂型双组分柔感涂料，而具有水溶性的聚碳酸酯二醇目前尚未报道。柔感涂料又称橡胶涂料，可赋予塑料、金属件、木器等表面绵软爽滑的触感，同时具有附着力佳、抗划伤性强以及优异的耐腐蚀等性能。目前市场上的柔感涂料主要是双组分溶剂型产品：一组分是带羟基的直链聚酯树脂；另一组分是异氰酸酯类固化剂。专利文献102002166A公开了一种用于水性柔感涂料的含羟基聚氨酯水分散体及其制备方法，是以聚碳酸酯二醇、聚酯二醇、季戊四醇、二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸、脂肪族或脂环族异氰酸酯类单体和催化剂为原料，经加热聚合得到含羟基聚氨酯树脂，再中和成盐、自乳化、脱溶剂后，得到水分散体。专利文献107011495A公开了一种柔感涂料用水系聚氨酯分散体，所述水分散性聚氨酯是由有机多异氰酸酯化合物、具有特定结构的聚碳酸酯二醇以及含有羧基和/或磺基的多元醇或其盐合成的反应产物。上述2个专利方法涉及复杂的合成工艺，并且由于性能及价格问题，目前市场上应用较少。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术为解决现有技术存在的柔感涂料合成工艺复杂、性能差，价格高的问题，提供一种水溶性聚碳酸酯二醇及其制备方法和在柔感涂料中的应用。为解决现有技术存在的问题，本专利技术的技术方案是：一种水溶性聚碳酸酯二醇，其特征在于：包括化学式为(A)所示的重复单元和化学式为(B)所示的重复单元，其中两个端基均为伯羟基；其中R1表示具有2-20个碳原子的亚烷基；(A)式所示的重复单元与(B)式所示的重复单元的摩尔比为93～98：2～7，且数均分子量为500-3000。一种水溶性聚碳酸酯二醇的制备方法为：将计量的碳酸二苯酯、二醇化合物、1,2-二羟基-3-丙磺酸钠和催化剂加入到装有温度计和精馏柱的四口烧瓶中，在N2保护下，将混合物加热至180～190℃，常压下反应2～3小时，同时控制精馏柱温度170～180℃，及时蒸出副产物苯酚，随后将反应体系压力降至60～80kPa，反应温度降至150～160℃，减压缩聚4～6h，降至室温，得到水溶性聚碳酸酯二醇。所述的二醇化合物为1,3-丙二醇，1，4-丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇中的一种或多种。所述的催化剂为2-溴乙醇、2-碘乙醇、碳酸锂、硫酸钠、甲醇钠、乙醇钠、钛酸四乙脂、碳酸四丙酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸二丁基锡、钛酸四异丙酯、三乙胺、二乙烯三胺、Mg/Al水滑石、Zn/Al水滑石、乙酰丙酮氧钛中的一种或多种。所述的水溶性聚碳酸酯二醇在制备柔感涂料的应用。柔感涂料，包括A组分和B组分；所述的A组分包括水溶性聚碳酸酯二醇20～30份、去离子水50～60份、消光粉2～5份、颜料1～3份、润湿流平剂0.5～1份、催化剂0.5～1份；所述的B组分为异氰酸酯类交联剂10～20份。所述的消光粉为Evonik公司的ACEMATT3400、ACEMATTTS100、ACEMATTOK412中的一种或多种；所述的颜料为二氧化钛、氧化铁黄、氧化铁红、炭黑中的一种或多种；所述的润湿流平剂为BYK公司的BYK331、BYK349中的一种或两种；所述的催化剂为美国空气化工的Dabco33-LV、Momentive公司的NiaxA-530、Borchers公司的LH10中的一种或两种；所述的异氰酸酯类交联剂为AsahiKASEI公司的WT31-100、Cromogenia公司的TH20、Covestro公司的3100中的一种或多种。柔感涂料的制备方法为：首先将水溶性聚碳酸酯二醇分散于去离子水中获得白色乳液，随后依次加入润湿流平剂、催化剂、消光粉、颜料，并在1000～2000转/分下搅拌20～30分钟后得柔感涂料；使用前，需加入异氰酸酯类交联剂，高速搅拌10～20分钟，用200目滤布过滤即可。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：1)本专利技术水溶性聚碳酸酯二醇可直接乳化于水中，制得水性柔感涂料；2)本专利技术制备水性柔感涂料工艺简单，无需复杂的合成工艺及溶剂回收处理工序；3)本专利技术制备的水性柔感涂料中未添加任何有机溶剂，且不含胺类中和剂，无VOC，具有很强的环保性；4)本专利技术制备的柔感涂料，交联密度高，涂层的硬度更高，其抗刮性、耐溶剂性、附着性能好。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种水溶性聚碳酸酯二醇，包括化学式为(A)所示的重复单元和化学式为(B)所示的重复单元，其中两个端基均为伯羟基；其中R1表示具有2-20个碳原子的亚烷基；(A)式所示的重复单元与(B)式所示的重复单元的摩尔比为93～98：2～7，且数均分子量为500-3000。上述水溶性聚碳酸酯二醇常温呈粘稠状液体，固含100％。一种水溶性聚碳酸酯二醇的制备方法为：将100～150份碳酸二苯酯、40～60份二醇化合物、0.5～1份1,2-二羟基-3-丙磺酸钠和0.1～0.2份催化剂加入到装有温度计和精馏柱的四口烧瓶中，在N2保护下，将混合物加热至180～190℃，常压下反应2～3小时，同时控制精馏柱温度170～180℃，及时蒸出副产物苯酚，随后将反应体系压力降至60～80kPa，反应温度降至150～160℃，减压缩聚4～6h，降至室温，得到水溶性聚碳酸酯二醇。上述二醇化合物为1,3-丙二醇，1，4-丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇中的一种或多种。上述催化剂为2-溴乙醇、2-碘乙醇、碳酸锂、硫酸钠、甲醇钠、乙醇钠、钛酸四乙脂、碳酸四丙酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸二丁基锡、钛酸四异丙酯、三乙胺、二乙烯三胺、Mg/Al水滑石、Zn/Al水滑石、乙酰丙酮氧钛中的一种或多种。水溶性聚碳酸酯二醇在制备柔性涂料的应用。一种柔感涂料，包括A组分和B组分；上述A组分包括水溶性聚碳酸酯二醇20～30份、去离子水50～60份、消光粉2～5份、颜料1～3份、润湿流平剂0.5～1份、催化剂0.5～1份；上述B组分为异氰酸酯类交联剂10～20份。上述消光粉为Evonik公司的ACEMATT3400、ACEMATTTS100、ACEMATTOK412中的一种或多种；上述颜料为二氧化钛、氧化铁黄、氧化铁红、炭黑中的一种或多种；上述润湿流平剂为BYK公司的BYK331、BYK349中的一种或两种；上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性聚碳酸酯二醇，其特征在于：包括化学式为(A)所示的重复单元和化学式为(B)所示的重复单元，其中两个端基均为伯羟基；/n

【技术特征摘要】
1.一种水溶性聚碳酸酯二醇，其特征在于：包括化学式为(A)所示的重复单元和化学式为(B)所示的重复单元，其中两个端基均为伯羟基；



其中R1表示具有2-20个碳原子的亚烷基；
(A)式所示的重复单元与(B)式所示的重复单元的摩尔比为93～98：2～7，且数均分子量为500-3000。


2.根据权利要求1所述的一种水溶性聚碳酸酯二醇的制备方法，其特征在于：所述方法为：将计量的碳酸二苯酯、二醇化合物、1,2-二羟基-3-丙磺酸钠和催化剂加入到装有温度计和精馏柱的四口烧瓶中，在N2保护下，将混合物加热至180～190℃，常压下反应2～3小时，同时控制精馏柱温度170～180℃，及时蒸出副产物苯酚，随后将反应体系压力降至60～80kPa，反应温度降至150～160℃，减压缩聚4～6h，降至室温，得到水溶性聚碳酸酯二醇。


3.根据权利要求2所述的一种水溶性聚碳酸酯二醇的制备方法，其特征在于：所述的二醇化合物为1,3-丙二醇，1，4-丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇中的一种或多种。


4.根据权利要求2或3所述的一种水溶性聚碳酸酯二醇的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为2-溴乙醇、2-碘乙醇、碳酸锂、硫酸钠、甲醇钠、乙醇钠、钛酸四乙脂、碳酸四丙酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸二丁基锡、钛酸四异丙酯、三乙胺、二乙烯三胺、Mg/Al水滑石、Zn/Al水滑石、乙酰丙酮氧钛中的一种或多种。


5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹敏，兰兴仲，
申请(专利权)人：东莞市竤穗实业投资有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44