一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，包括如下重量分数的各组分：丙烯酸酯单体2

【技术实现步骤摘要】
一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，更具体地说，涉及一种耐污UV固化水性水性聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展和环保意识的提高，人们对日常生活中接触较多的家电、家具、木地板等设施的表面涂层提出了更高的要求，不仅无溶剂挥发、性能优异，还要有一定的耐污性能，以方便清洗。
[0003]传统的涂料性能很难满足要求，而传统的UV树脂虽然性能较为优异，但具有粘度大、不易施工等问题。因此能够同时满足以上要求的涂料只能选择最近几年新出的产品，水性UV乳液。在水性UV乳液中，聚氨酯丙烯酸酯分散体具有硬度高、光泽度好、韧性强等优点，因此，其在UV光固化行业中研究的最多、也是应用最广泛的一种UV光固化树脂。
[0004]但是，现有的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体虽然具有良好的附着力和表面硬度等优点，但耐污性能离人们的要求还有一定差距，特别是应用在木地板、小家电等领域，其耐污性能不达标，是人们较为头疼的一个问题。因此，开发一款具有优异的耐污性能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体具有现实的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法，不仅具有极其优异的耐污性能，而且具有较高的光泽和硬度以及良好的耐磨性能，可广泛应用于制作木地板、小家电、高中档木器罩光等诸多领域，用以解决上述
技术介绍
中存在的技术问题。
[0006]本专利技术技术方案提供一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，包括如下重量分数的各组分：丙烯酸酯单体2
‑
3份、羟基酸单体1.5
‑
2份、异氰酸酯10
‑
13份、含硅多元醇2
‑
5份、多元醇0.8
‑
3份、催化剂0.02
‑
0.06、阻聚剂0.007
‑
0.01、溶剂5
‑
10份、羟基丙烯酸酯15
‑
20份、中和剂1
‑
3份、扩链剂1
‑
2份、去离子水52
‑
68份。
[0007]在一个优选地实施例中，所述丙烯酸酯单体、羟基酸单体、异氰酸酯、含硅多元醇、多元醇、催化剂、阻聚剂、溶剂、羟基丙烯酸、中和剂的含水量均低于500ppm。
[0008]在一个优选地实施例中，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环氧丙烯酸酯、中的至少一种。
[0009]在一个优选地实施例中，所述羟基酸单体为2，2
‑
二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、羟乙基磺酸中的至少一种。
[0010]在一个优选地实施例中，所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
[0011]在一个优选地实施例中，所述含硅多元醇为聚醚硅油、聚甲基硅油、有机硅氧烷、
甲醇硅油、有机硅改性物、二甲基硅油、硅油嵌段物中的至少一种。
[0012]在一个优选地实施例中，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳多元醇中的至少一种。
[0013]在一个优选地实施例中，所述的催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三嗪类三聚催化剂、固胺、N
‑
乙基吗啉、N
‑
甲基吗啉、N,N'
‑
二乙基哌嗪中的至少一种；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,5
‑
二甲基对苯二酚中的至少一种；所述溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。
[0014]在一个优选地实施例中，所述羟基丙烯酸酯为双季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、羟基丙烯酸丁酯、羟基丙烯酸乙酯中的一种或混合物。
[0015]在一个优选地实施例中，所述的中和剂为三乙胺、N,N
‑
二甲基乙醇胺、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；
[0016]在一个优选地实施例中，所述扩链剂为乙二胺、己二胺、间苯二甲胺、水合肼中的至少一种。
[0017]一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体的制备方法，包括如下步骤：
[0018]S1：将2
‑
3份的丙烯酸酯单体、1.5
‑
2份的羟基酸单体、10
‑
13份的异氰酸酯、2
‑
5份的含硅多元醇、0.8
‑
3份的多元醇、0.01
‑
0.03份的催化剂、0.002
‑
0.04份的阻聚剂、2
‑
5份的溶剂混合均匀，并在60
‑
80℃搅拌反应，直至异氰酸离子的质量浓度达到6
‑
8％，得到第一反应液；
[0019]S2：在第一反应液中加入15
‑
20份的羟基丙烯酸酯、3
‑
5份的溶剂、0.01
‑
0.03份的催化剂、0.005
‑
0.06份的阻聚剂，在60
‑
80℃下反应至溶液中异氰酸离子含量小于0.6％；
[0020]S3：当S2的溶液温度降至40℃以下时，加入1
‑
3份的中和剂，搅拌反应30
‑
45分钟，当温度开始匀速下降时，停止搅拌反应，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体；
[0021]S4：将所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体倒入分散缸内，调节转速至1000
‑
1200r/min，温度控制在40℃以下，并将0.1
‑
1份的扩链剂与12
‑
18份的去离子水混合均匀后一次性加入到所述分散缸内，分散10min，然后将40
‑
50份的去离子水一次性加入到所述分散缸内，分散90
‑
120min；
[0022]S5：将S4所得溶液倒入旋蒸器中，在40
‑
60℃、
‑
0.1Mpa下，旋蒸1
‑
1.5h，制得耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体。
[0023]本专利技术技术方案的有益效果是：
[0024]本专利技术所提供的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体的制备方法以特定比例的丙烯酸酯单体、羟基酸单体、异氰酸酯、含硅多元醇、多元醇、催化剂、阻聚剂、溶剂、羟基丙烯酸、中和剂、扩链剂、去离子水为主要原料。并根据反应温度、反应时间、异氰酸离子的质量浓度以及分散时的转速来控制分散体合成的生产工艺，从而合成的了耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体。不仅具有极其优异的耐污性能，而且具有较高的光泽和硬度以及良好的耐磨性能，可广泛用于制作木地板、小家电、高中档木器罩光等诸多领域。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，包括如下重量分数的各组分：丙烯酸酯单体2
‑
3份、羟基酸单体1.5
‑
2份、异氰酸酯10
‑
13份、含硅多元醇2
‑
5份、多元醇0.8
‑
3份、催化剂0.02
‑
0.06、阻聚剂0.007
‑
0.01、溶剂5
‑
10份、羟基丙烯酸酯15
‑
20份、中和剂1
‑
3份、扩链剂1
‑
2份、去离子水52
‑
68份。2.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述丙烯酸酯单体、羟基酸单体、异氰酸酯、含硅多元醇、多元醇、催化剂、阻聚剂、溶剂、羟基丙烯酸、中和剂的含水量均低于500ppm。3.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环氧丙烯酸酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述羟基酸单体为2，2
‑
二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、羟乙基磺酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述含硅多元醇为聚醚硅油、聚甲基硅油、有机硅氧烷、甲醇硅油、有机硅改性物、二甲基硅油、硅油嵌段物中的至少一种。7.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳多元醇中的至少一种。8.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述的催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三嗪类三聚催化剂、固胺、N
‑
乙基吗啉、N
‑
甲基吗啉、N,N'
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二乙基哌嗪中的至少一种；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,5
‑
二甲基对苯二酚中的至少一种；所述溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。9.根据权利要求1所述的耐污UV固化水性聚氨酯丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国良，
申请(专利权)人：南雄西顿化工有限公司，
类型：发明
国别省市：