一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法及其应用技术

一种水性聚氨酯‑丙烯酸接枝树脂的制备方法及其应用，该方法采用聚醚多元醇，异佛尔酮二异氰酸酯，双羟甲基丙酸，二甲基甲酰胺等聚合成水性聚氨酯预聚体，然后加入接枝剂，作为一个桥连结构接枝丙烯酸单体，接枝完成之后，做氨化反应，水化反应、低温氧化还原反应、pH值和固含量的调整，形成一个稳定的水性PUA分散体结构；本水性聚氨酯‑丙烯酸接枝树脂可用作水性木器漆的底漆修色和基材修色树脂，也可以用于底着色，对酒精具有优异的相容性，同时具有优秀的入孔性、渗透性，制成修色主剂后与水性色精的相容性很好，优秀的再溶性，水性树脂成膜后起颗粒能够再次溶解入新的涂料体系，在塑料基材上具有优秀的附着力和优秀的抗粘连性能。

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法及其应用
本专利技术涉及化工涂料
，特别是一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法及其应用。
技术介绍
木器UV地板的着色剂的发展方向都在从油性转向水性，与油性着色剂相比，水性着色剂具有环保无毒，干燥速度快等优点。但以往油性着色剂能很好地与酒精相容，现有的水性着色剂主要以水性丙烯酸为主，水性丙烯酸能通过增加羧基的含量来解决与酒精的相容性，但同时会影响树脂本身的耐水性能和附着力。木器UV地板的着色剂通过辊涂施工，在间歇性停工会造成胶辊上的着色剂成膜结块成固体物，水性树脂的成膜是不可逆的，重新启动胶辊，这些固体物不能重新溶解进入着色剂，会给后面辊涂带来斑点、缺陷、瑕疵等质量问题，因此，水性木器UV地板的着色剂的再溶性相当重要；同时，水性木器UV地板的着色通常在UV油漆层上面，水性树脂作为木器UV地板的着色剂必须解决在UV层的附着力的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法及其应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，包括以下接枝步骤：在水性聚氨酯预聚体中滴入丙烯酸羟乙酯，并加入二甲基甲酰胺进行保温；加入丙烯酸单体搅拌溶解，保持温度进行反应，得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体。作为本专利技术的进一步改进：包括以下制备步骤：(1)聚合反应：加入聚醚多元醇和二异氰酸酯进行聚合反应，依次加入双羟甲基丙酸和二甲基甲酰胺进行聚合反应，得水性聚氨酯预聚体；(2)桥接反应：向上述水性聚氨酯预聚体滴入丙烯酸羟乙酯，加入二甲基甲酰胺进行保温；(3)接枝反应：加入丙烯酸单体搅拌溶解，保持温度进行反应；得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体；(4)氨化反应和水化反应：加入去离子水降温后加入三乙醇胺进行氨化反应；加入去离子水搅拌进行水化反应；(5)低温氧化还原反应：降低体系温度，加入叔丁基过氧化氢和VC钠；(6)pH值调整及防腐处理：降低体系温度，加入氨水、去离子水及杀菌剂。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(1)中二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和氢化苯基甲烷二异氰酸酯。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(1)中反应釜温度为90℃，搅拌50转/分钟。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(1)加入聚醚多元醇和二异氰酸酯前，将反应釜在100℃下负压加热脱水。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(2)中保温温度为82℃，保温30min。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(3)中丙烯酸单体包括甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸烯丙酯。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(3)中还包括硅烷接枝反应。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(4)中水化反应的搅拌速度为80转/min。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(4)中去离子水为稀释用去离子水。作为本专利技术的进一步改进：所述步骤(5)中低温氧化还原反应温度为60℃，搅拌速度为35转/min，30min内加完叔丁基过氧化氢(70％水溶液)，5min后滴加VC钠，滴加时间为15分钟。为本专利技术的进一步改进：所述步骤(6)中pH值调整至8.3-8.8，所述氨水为20％氨水，所述杀菌剂为KathonLX150。为本专利技术的进一步改进：包括以下制备步骤：(1)聚合反应：加入160重量份聚醚多元醇、15重量份异佛尔酮二异氰酸酯、15重量份氢化苯基甲烷二异氰酸酯和30重量份双羟甲基丙酸在90℃下搅拌1h，加入45重量份二甲基甲酰胺，得水性聚氨酯预聚体；(2)桥接反应：上述水性聚氨酯预聚体降温到82℃，滴入30重量份丙烯酸羟乙酯，加入12重量份二甲基甲酰胺进行保温30min；(3)接枝反应：在温度在80～81℃下滴加56重量份甲基丙烯酸丁酯、150重量份甲基丙烯酸甲酯、35重量份丙烯酸丁酯和77重量份甲基丙烯酸烯丙酯，在温度80℃保持30min；加入3.6重量份硅烷，得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体；(4)氨化反应和水化反应：加入12重量份稀释用去离子水降温至75℃，加入41重量份三乙醇胺保温10min进行氨化反应；加入900重量份稀释用去离子水搅拌进行水化反应；(5)低温氧化还原反应：降低体系温度至60℃，加入1.5重量份叔丁基过氧化氢和0.5重量份VC钠；(6)pH值调整及防腐处理：降低体系温度至50℃，加入15重量份氨水、12重量份系使用去离子水及1.77重量份杀菌剂。一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂在水性着色剂中的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂可以用作水性木器漆的底漆修色和基材修色树脂，也可以用于底着色，特别是UV地板底着色，适用于滚涂，喷涂，对酒精具有优异的相容性，对水性色精的润色和展色效果非常优异，可以干修，湿修，亦可深修，浅修，静电喷涂，过三辊机均可，同时具有优秀的入孔性，渗透性，制成修色主剂后与水性色精的相容性很好，经修色后漆膜不发花，不起颗粒，不发白，附着力优秀，树脂成膜后起颗粒能够再次溶解入新的涂料体系，在UV基材、PU涂层、PVC、PE、PET、PP等塑料基材，均具有优秀的附着力和优秀的抗粘连性能。具体实施方式现结合实施例对本专利技术进一步说明：实施案例一：一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂，由以下重量份的原料制成：包括以下制备步骤：(1)聚合反应：将反应釜在100℃下负压加热脱水，加入160重量份聚醚多元醇、15重量份异佛尔酮二异氰酸酯、15重量份氢化苯基甲烷二异氰酸酯和30重量份双羟甲基丙酸在90℃，50转/min下搅拌1h，加入45重量份二甲基甲酰胺冲洗加料管道，得水性聚氨酯预聚体；(2)桥接反应：上述水性聚氨酯预聚体降温到82℃，加入30重量份丙烯酸羟乙酯在30min内滴加完，加入12重量份二甲基甲酰胺进行保温30min；(3)接枝反应：保温完毕无明显升温后，在温度80～81℃下滴加56重量份甲基丙烯酸丁酯、150重量份甲基丙烯酸甲酯、35重量份丙烯酸丁酯和77重量份甲基丙烯酸烯丙酯，120min内滴加完，温度80℃保温30min；加入3.6重量份硅烷，得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体；(4)氨化反应和水化反应：加入12重量份稀释用去离子水降温至75℃，10min内滴完，加入41重量份三乙醇胺保温10min进行氨化反应；加入900重量份稀释用去离子水，搅拌速度在80转/min进行水化反应；(5)低温氧化还原反应：降低体系温度至60℃，搅拌速度为35转/min，30min内加入1.5重量份叔丁基过氧化氢，5min后滴加0.5重量份VC钠，15min内滴完；(6)pH值调整及防腐处理：降低体系温度至50℃，加入15重量份氨水、12重量份系使用去离子水及1.77重量份杀菌剂，得到水性聚氨酯-丙烯酸接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，包括以下接枝步骤：/n在水性聚氨酯预聚体中滴入丙烯酸羟乙酯，并加入二甲基甲酰胺进行保温；/n加入丙烯酸单体搅拌溶解，保持温度进行反应，得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，包括以下接枝步骤：
在水性聚氨酯预聚体中滴入丙烯酸羟乙酯，并加入二甲基甲酰胺进行保温；
加入丙烯酸单体搅拌溶解，保持温度进行反应，得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体。


2.一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)聚合反应：加入聚醚多元醇和二异氰酸酯进行聚合反应，依次加入双羟甲基丙酸和二甲基甲酰胺进行聚合反应，得水性聚氨酯预聚体；
(2)桥接反应：向上述水性聚氨酯预聚体滴入丙烯酸羟乙酯，加入二甲基甲酰胺进行保温；
(3)接枝反应：加入丙烯酸单体搅拌溶解，保持温度进行反应；得到丙烯酸接枝的水性聚氨酯预聚体；
(4)氨化反应和水化反应：加入去离子水降温后加入三乙醇胺进行氨化反应；加入去离子水搅拌进行水化反应；
(5)低温氧化还原反应：降低体系温度，加入叔丁基过氧化氢和VC钠；
(6)pH值调整及防腐处理：降低体系温度，加入氨水、去离子水及杀菌剂。


3.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和氢化苯基甲烷二异氰酸酯。


4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应釜温度为90℃，搅拌50转/分钟。


5.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)加入聚醚多元醇和二异氰酸酯前，将反应釜在100℃下负压加热脱水。


6.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯-丙烯酸接枝树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中保温温度为82℃，保...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾杰，
申请(专利权)人：广州市祥枫化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44