用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法技术

本申请提供了一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法，其中制备方法包括：a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；b、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物；所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；c、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。本申请提供的水性树脂分散体，以水为介质，避免有机溶剂的使用；同时，形成的胶膜具有良好的附着能力。

Aqueous resin dispersion for bumper primer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法
本申请涉及水性树脂分散体
，特别是涉及一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法。
技术介绍
汽车保险杠等部件，大多用乙烯、丙烯等烯烃作为构成单元的聚烯烃组成。在实际应用时，会对保险杠进行涂装，使其获得表面保护和美观效果。由于聚烯烃的低表面张力和难附着特性，通常需要预先涂装含有氯化聚烯烃的底漆。但是氯化聚烯烃的溶解性较差，为保证良好的施工性，需要在底漆中使用大量甲苯或二甲苯等芳族有机溶剂，使得底漆中的VOC含量往往大于500g/L，从而在安全卫生或环境保护方面造成不良影响。因此，如何把保险杠底漆实现水性化，同时具有良好的附着力是近些年来研究的主要方向。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本申请提供了一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，得到的水性树脂分散体以水为介质，避免有机溶剂的使用；同时，形成的胶膜具有良好的附着能力。本申请提供一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，包括：a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；b、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；c、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。可选的，所述二聚酸聚酯多元醇不含亲水基团；且所述二聚酸聚酯多元醇由二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应得到。可选的，所述二聚酸或氢化二聚酸与不含有亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1。可选的，所述未改性的聚烯烃由碳原子个数为2～10中的烯烃的一种或多种聚合得到。可选的，所述烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、己烯中的一种或多种。可选的，所述改性的聚烯烃由所述未改性的聚烯烃经不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐接枝得到；所述不饱和羧酸选自(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种。可选的，所述不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.5％～2.0％。可选的，所述不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.8％～1.5％。可选的，所述聚氨酯预聚体与所述氯化聚烯烃的质量比为1:0.8～1.2。可选的，所述氯化聚烯烃需要用溶剂进行溶解，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、碳酸二甲酯、环己烷、甲基环己烷和乙基环己烷中的一种或多种。本申请还提供一种用于保险杆底漆的水性树脂分散体，采用采用本申请的制备方法制备得到。本申请提供的一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，至少具有如下效果之一：采用含有羧基的二元醇为扩链剂，以水为分散介质，得到的水性树脂分散体具有良好的储藏稳定性；同时，以聚氨酯预聚体协同氯化聚烯烃，与极性材料具有相容性，得到的水性树脂分散体的乳液涂膜对聚烯烃基材具有良好的附着性，涂膜性能优异。具体实施方式本申请提供一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，包括：a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；b、聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；c、预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到水性树脂分散体。本实施例中，在制备聚氨酯预聚体的过程中采用含羧酸基团的二元醇作为反应单体，例如：二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。由于羧酸基团的引入，在经中和剂中和后，使得最后生成的水性树脂分散体在不需要添加溶剂的情况下，就能分散于水中，具有良好的储存稳定性。采用二聚酸聚酯多元醇作为反应原料，与氯化聚烯烃具有良好的相溶性，可以使制备得到的聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃混合后的乳化能顺利完成；而制备聚氨酯预聚体常用的二元醇与氯化聚烯烃不相溶，以常用的二元醇制备得到的聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃混合后的乳化无法实现。同时，二聚酸聚酯多元醇在PP基材上的附着力优于常用的二元醇在PP基材上的附着力。在水性树脂分散体的制备过程中，将氯化聚烯烃与聚氨酯预聚体进行混合，聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃不发生化学反应，而是将氯化聚烯烃在聚氨酯的制备过程中进行溶解、乳化，利用相似相容的原理，使得制备得到的水性树脂分散体对聚烯烃基材具有良好的附着力。另一实施例中，二聚酸聚酯多元醇不含亲水基团；且二聚酸聚酯多元醇由二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应得到。不含亲水基团的多元醇指分子中含有两个或两个以上的羟基，且不含亲水基团的醇类。按照羟基的个数分类，可以选自二元醇、三元醇和四元醇中的一种或多种。二元醇选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四甘醇、新戊二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇中的一种或多种。三元醇选自双三羟甲基丙烷(DITMP)、三羟甲基丙烷(TMP)、甘油、ε-己内酯三醇中的一种或多种。四元醇选自季戊四醇、ε-己内酯四醇中的一种或多种。选择不同的不含亲水基团的多元醇作为反应原料，得到的二聚酸聚酯多元醇的结构不同，不含亲水基团的多元醇的羟基的个数越多，生成的二聚酸聚酯的支链越多，在与多异氰酸酯发生反应时能够形成网状结构的聚氨酯预聚体，使得最终生成的水性树脂分散体的成膜性更好，且对聚烯烃基材的附着力也更好。但是，二聚酸聚酯的支链越多，反应生成的聚氨酯预聚体的分子量也越大，在反应过程中容易产生爆聚，故可以选择羟基个数不同的多元醇作为反应原料。优选的，可以选择甘油与1，6-己二醇，或三羟甲基丙烷与1，4-丁二醇。另一实施例中，二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1。选择合适质量比的二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应对反应至关重要，若二聚酸或氢化二聚酸中的羧基过量，则会生成两端为羧基的产物；如果不含亲水基团的多元醇中的羟基过量，则会生成两端为羟基的产物，而本实施例需要生成两端为羟基的二聚酸聚酯多元醇，且保证羟基的过量在一定范围内，满足二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1，可以得到相对分子质量适宜的二聚酸聚酯多元醇。另一实施例中，多异氰酸酯选自2,4(2,6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4,4’(2,4’)-二异氰酸酯(MDI)、苯二异氰酸酯(PDI)、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环己烷二异氰酸酯(HPDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、全氢二苯基甲烷-2,4’(4,4’)-二异氰酸酯(HMDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、全氢苯二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)中的一种或多种。...

【技术保护点】
1.用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，包括：/na、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；/nb、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；/nc、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。/n

【技术特征摘要】
1.用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，包括：
a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；
b、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；
c、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。


2.根据权利要求1所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述二聚酸聚酯多元醇不含亲水基团；且所述二聚酸聚酯多元醇由二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应得到。


3.根据权利要求2所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述二聚酸或氢化二聚酸与不含有亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1。


4.根据权利要求1所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述未改性的聚烯烃由碳原子个数为2～10的烯烃中的一种或多种聚合得到。


5.根据权利要求4所述的用于保险杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕波，戴春晖，唐瑞芬，陈梦茹，
申请(专利权)人：浙江佑谦特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33