一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法，具体涉及高分子技术领域，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：5

【技术实现步骤摘要】
一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子
，更具体地说，本专利技术涉及一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法。

技术介绍

[0002]工业涂料水性化是目前行业发展趋势，在色漆体系中，色浆水性化对研磨用水性树脂要求提高，颜料需要均匀稳定的分散在介质中，避免漆膜缺陷如浮色发花等，研磨用水性树脂往往出现的弊端有：研磨效率低、成浆后容易反粗、沉降、增稠和结块等。通用性差，钛白、炭黑、有机颜料等不通用，需要一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法，本专利技术所要解决的技术问题是：颜料需要均匀稳定的分散在介质中，避免漆膜缺陷如浮色发花等，研磨用水性树脂往往出现的弊端有：研磨效率低、成浆后容易反粗、沉降、增稠和结块等。另外通用性差，钛白、炭黑、有机颜料等不通用的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：5
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20份2）聚醚亲水二醇：5
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20份3）小分子二醇：0.5
‑
2份4）二异氰酸酯：2
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15份5）四醇：0.1
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1份6）多元醇或胺：0.1
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2份7）水：40
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70份。
[0005]一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：5
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10份2）聚醚亲水二醇：5
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10份3）小分子二醇：1
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2份4）二异氰酸酯：5
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10份5）四醇：0.1
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0.5份6）多元醇或胺：0.1
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1份7）水：50
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70份。
[0006]作为本专利技术的进一步方案：所述聚醚亲水二醇，包括分子量在1000
‑
3000的聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇。
[0007]作为本专利技术的进一步方案：所述小分子二醇包括乙二醇、丙二醇和二羟甲基丙酸；
所述二异氰酸酯包括：六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯。
[0008]作为本专利技术的进一步方案：所述四醇包括季戊四醇、双三羟甲基丙烷；所述醇胺包括乙醇胺和丝氨醇；所述溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、N
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甲基吡咯烷酮、N
‑
乙基吡咯烷酮、4
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甲基
‑2‑
戊酮和环己酮；所述水为去离子水；所述水性聚氨酯重复单元包括亲水性多元醇链段和疏水性多元醇链段组成，所述结构中端基为含活泼氢的多元醇、多元胺封端；所述低温封端反应步骤如下：带羟基的伯胺通过与预聚体中的端基异氰酸酯内进行反应，且反应温度控制在40℃
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60℃，即完成低温封端工序。所述低温封端反应步骤如下：带羟基的伯胺通过与预聚体中的端基异氰酸酯内进行反应，且反应温度控制在40℃
‑
60℃，即完成低温封端工序。
[0009]一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯制备方法，包括以下步骤：S1、将所述长链疏水二醇、聚醚亲水二醇、小分子二醇、二异氰酸酯、四醇和多元醇或胺、溶解在溶剂中，在75
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85℃下反应6
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10个小时，得到预聚物；S2、将所得预聚物中和成盐，并加水乳化；S3、在真空下脱除溶剂。
[0010]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术涉及的水性聚氨酯，其具有十字型结构，水性聚氨酯是通过多异氰酸酯和多元醇得到的，其中，十字型结构是由含活泼氢的四元醇或胺得到的，聚氨酯结构优化，星型链上分别带有两条长链脂肪族疏水链段和另外两条聚醚结构亲水链段，疏水链段有润湿颜料表面能力，亲水聚醚链段在表面形成位阻效应，防止分散好的颜料再度聚集，本品在汽车水性色漆体系中适配性优良，研磨效率高；2、本专利技术水性聚氨酯重复单元包括亲水性多元醇链段和疏水性多元醇链段组成，结构中端基为含活泼氢的多元醇、多元胺封端，采取精细设计高分子结构，四支化分子结构中，封端的羟基对可与颜料表面形成氢键，长疏水链段与颜料表面润湿效应明显，增强与颜料结合能力，亲水链段稳定颜料在水相分散能力，并提供位阻效应防止分散好的颜料再度粘接反粗，增强稳定性和分散性能；3、本专利技术采用用的是低温封端技术，低温封端是指用带羟基的伯胺在较低温度下和端基的异氰酸酯反应，其中，伯胺可以在40
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60摄氏度与异氰酸酯反应，反应速率很高，并且避免其他羟基和异氰酸酯反应，避免别的分子上的羟基与异氰酸酯反应产生分子间交联、分子量变大、粘度变大、甚至凝胶的情况出现，低温封端技术可以在节约能耗的同时增加反应活性，避免副反应发生。
附图说明
[0011]图1为长链疏水二醇内部结构示意图。
具体实施方式
[0012]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]实施例1：一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：10份2）二羟甲基丙酸：1份3）聚四氢呋喃醚2000：9份4）季戊四醇：0.5份5）丁酮：12份6）异佛尔酮二异氰酸酯：6份7）三羟甲基丙烷：1份8）二甲基乙醇胺：0.5份9）去离子水：20份10）去离子水：40份。
[0014]上述水性聚氨酯的制备过程，包括以下步骤：将长链疏水二醇、二羟甲基丙酸、聚四氢呋喃醚和季戊四醇在氮气保护下加入反应釜，开启搅拌升温到70℃熔融；充分融化混合均匀后，缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯并用丁酮冲洗残余，投入反应釜；设定反应温度80℃
±
1℃；反应8小时后，测定NCO值到反应终点；将三羟甲基丙烷投入反应釜，反应2小时，待测定NCO值为0后，开始降温到60℃；提高搅拌速度，10 min内，加入二甲基乙醇胺和去离子水的混合溶液；随后10
‑
15 min内加入去离子水；充分搅拌30 min以上；设定温度在50℃，真空度100 mbar脱除溶剂；产物通过去离子水调节固含量达标。
[0015]实施例2：一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：10份2）二羟甲基丙酸：1份3）聚四氢呋喃醚2000：9份4）双三羟甲基丙烷：0.5份5）丁酮：12份6）异佛尔酮二异氰酸酯：6份7）三羟甲基丙烷：1份8）二甲基乙醇胺：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，其特征在于，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：5
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20份2）聚醚亲水二醇：5
‑
20份3）小分子二醇：0.5
‑
2份4）二异氰酸酯：2
‑
15份5）四醇：0.1
‑
1份6）多元醇或胺：0.1
‑
2份7）水：40
‑
70份。2.根据权利要求1所述的一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，其特征在于，包括以下组分的重量份：1）长链疏水二醇：5
‑
10份2）聚醚亲水二醇：5
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10份3）小分子二醇：1
‑
2份4）二异氰酸酯：5
‑
10份5）四醇：0.1
‑
0.5份6）多元醇或胺：0.1
‑
1份7）水：50
‑
70份。3.根据权利要求1所述的一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，其特征在于：所述聚醚亲水二醇，包括分子量在1000
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3000的聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇。4.根据权利要求1所述的一种多支化零VOC特种色浆研磨用水性聚氨酯，其特征在于：所述小分子二醇包括乙二醇、丙二醇和二羟甲基丙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：于博南，叶鳳英，刘鹏，陈晓胜，龚墩宏，徐鹏，
申请(专利权)人：维新制漆江西有限公司，
类型：发明
国别省市：