环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液及其制备方法、涂料技术

本发明专利技术公开一种环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液及其制备方法、涂料，涉及涂料技术领域，以解决现有的水性双组份聚氨酯乳液制得的水性涂料的漆膜的力学性能不佳、硬度较低、稳定性较差等问题。以重量份数计，所述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液包括：20份～30份的聚合物多元醇、10份～20份的第一扩链剂、20份～30份的第二扩链剂、5份～10份的环氧树脂、1份～5份的成盐剂、5份～10份粘度调节剂和10份～20份的水。所述环氧改性的水性双组份聚氨酯涂料包括上述技术方案所提的一种环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液。本发明专利技术提供的一种环氧改性的水性双组份聚氨酯涂料应用于涂料领域。性的水性双组份聚氨酯涂料应用于涂料领域。

【技术实现步骤摘要】
环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液及其制备方法、涂料


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液及其制备方法、涂料。

技术介绍

[0002]水性涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料。与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有环保、安全、使用方便等优点，在工业上的应用也越来越广泛。
[0003]其中，水性双组份聚氨酯涂料由于具有较强的附着力和电绝缘性，优异的耐候性和耐化学性，是目前水性涂料发展的热门方向。水性双组份聚氨酯涂料由主剂和固化剂组成，主剂主要包括水性双组份聚氨酯乳液和一些助剂。目前，纯的水性双组份聚氨酯乳液制成的水性涂料还是存在漆膜的力学性能不佳、硬度较低、稳定性较差等问题，不能充分满足社会的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液及其制备方法、涂料，用于解决现有的水性双组份聚氨酯乳液制得的水性涂料的漆膜的力学性能不佳、硬度较低、稳定性较差等问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液，以重量份数计，包括：20份～30份的聚合物多元醇、10份～20份的第一扩链剂、20份～30 份的第二扩链剂、5份～10份的环氧树脂、1份～5份的成盐剂、5份～10份粘度调节剂和10份～20份的水。
[0006]采用上述技术方案的情况下，向纯的水性双组份聚氨酯乳液中引入了环氧树脂，该环氧树脂与上述聚合物多元醇的质量比为(5～10)：(20～30)，提高了水性双组份聚氨酯乳液的力学性能、稳定性、耐化学性等性能。环氧树脂具有高模量、高强度、优良的附着力和热稳定性好等优点，同时对水、中等酸、碱和其它溶剂也有良好的耐蚀性和耐化学性。引入环氧树脂后，水性双组份聚氨酯乳液的力学性能、稳定性、耐化学性等性能也有所提高。此外，环氧树脂本身是多官能度化合物，含有环氧基和仲羟基，可以直接参与到在水性双组份聚氨酯乳液的合成中。在聚合物合成的过程中，环氧树脂本身发生环氧开环，被引入聚合物分子链中；同时向聚合物链条中引入支化点，形成部分交联网状结构，使其力学性能、稳定性、耐化学性等性能更优异，从而达到对纯的水性双组份聚氨酯乳液的改性的目的。
[0007]由上可见，本专利技术提供的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液具有良好的力学性能、稳定性、耐化学性等性能。
[0008]在一种可能的实现方式中，上述聚合物多元醇为聚醚二元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇、聚四氢呋喃、聚酯酰胺、丙烯酸多元醇中的一种或多种。
[0009]在一种可能的实现方式中，上述第一扩链剂为亲水扩链剂。第一扩链剂为 2,2
‑
二羟甲基丙酸、2,2
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二羟甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸钠、N
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甲基二乙醇胺、聚乙二醇、聚氧化乙烯、二羟基半脂和二乙烯三胺中的一种或多种。
[0010]在一种可能的实现方式中，上述第二扩链剂为1,4
‑
丁二醇、乙二醇、二甘醇，乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或多种。
[0011]在一种可能的实现方式中，上述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和/或双酚 F型环氧树脂。
[0012]在一种可能的实现方式中，上述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液还包括有机溶剂，有机溶剂与上述聚合物多元醇的质量比为(0～0.5)：(20～30)，该有机溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0013]在一种可能的实现方式中，上述粘度调节剂为丙酮、N,N
‑
二甲基酰胺、丁酮、甲乙酮、二氧六环中的一种或多种。
[0014]在一种可能的实现方式中，上述成盐剂为碱性成盐剂。碱性成盐剂包括三乙胺、氨水和氢氧化钠中的一种或多种。
[0015]在一种可能的实现方式中，上述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液还包括催化剂，催化剂与聚合物多元醇的质量比为(0～0.5)：(20～30)，上述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和二醋酸二丁基锡中的一种或多种。
[0016]第二方面，本专利技术还提供一种根据第一方面或第一方面任一可能的实现方式描述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液的制备方法，包括：
[0017]将聚合物多元醇与第一扩链剂进行第一扩链反应，获得第一反应体系；
[0018]向第一反应体系加入环氧树脂进行交联聚合反应，获得第二反应体系；
[0019]向第二反应体系加入第二扩链剂、成盐剂和粘度调节剂进行第二扩链反应，获得第三反应体系；
[0020]向第三反应体系中加入水进行乳化，获得环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液。
[0021]在一种可能的实现方式中，上述扩链反应的反应条件包括：反应温度为50℃～65℃，反应时间为25min～35min。
[0022]在一种可能的实现方式中，上述交联聚合反应的反应条件包括：反应温度为65℃～75℃，反应时间为6.5h～7.5h，反应搅拌速率为750r/min～850r/min。
[0023]在一种可能的实现方式中，上述第二扩链反应的反应条件包括：反应温度为室温，反应时间为25min～35min。
[0024]在一种可能的实现方式中，上述聚醚二元醇为真空干燥的聚醚二元醇，上述第一扩链剂为真空干燥的第一扩链剂，上述第二扩链剂为真空干燥的第二扩链剂。
[0025]在一种可能的实现方式中，上述向第一反应体系加入环氧树脂进行交联聚合反应，获得第二反应体系后，上述向第二反应体系加入第二扩链剂、成盐剂和粘度调节剂进行第二扩链反应，获得第三反应体系前，上述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液的制备方法还包括：向所述第二反应体系中加入所述催化剂。
[0026]第二方面描述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液的制备方法的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式描述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液的有益效果相同，此处不做赘述。
[0027]第三方面，本专利技术还提供一种环氧改性的水性双组份聚氨酯涂料，包括第一方面或第一方面任一可能的实现方式描述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液。
[0028]第三方面提供的环氧改性的水性双组份聚氨酯涂料的有益效果与第一方面或第
一方面任一可能的实现方式描述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液的有益效果相同，此处不做赘述。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
[0030]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液，其特征在于，以重量份数计，所述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液包括：20份～30份的聚合物多元醇、10份～20份的第一扩链剂、20份～30份的第二扩链剂、5份～10份的环氧树脂、1份～5份的成盐剂、5份～10份粘度调节剂和10份～20份的水。2.根据权利要求1所述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液，其特征在于，所述聚合物多元醇为聚醚二元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇、聚四氢呋喃、聚酯酰胺、丙烯酸多元醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液，其特征在于，所述第一扩链剂为亲水扩链剂，所述第一扩链剂为2,2
‑
二羟甲基丙酸、2,2
‑
二羟甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸钠、N
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甲基二乙醇胺、聚乙二醇、聚氧化乙烯、二羟基半脂和二乙烯三胺中的一种或多种；和/或，所述第二扩链剂为1,4
‑
丁二醇、乙二醇、二甘醇、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或多种；和/或，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。4.根据权利要求1所述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液，其特征在于，所述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液还包括有机溶剂，所述有机溶剂与所述聚合物多元醇的质量比为(0～0.5)：(20～30)，所述有机溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮；所述粘度调节剂为丙酮、N,N
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二甲基酰胺、丁酮、甲乙酮、二氧六环中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液，其特征在于，所述成盐剂为碱性成盐剂，所述碱性成盐剂包括三乙胺、氨水和氢氧化钠中的一种或多种；和/或，所述环氧改性的水性双组份聚氨酯乳液还包括催化剂，所述催...

【专利技术属性】
技术研发人员：李心昕，刘国旭，张禹，荆通，王洁，刘傲，
申请(专利权)人：河北晨阳工贸集团有限公司，
类型：发明
国别省市：