【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于木器涂料，尤其涉及一种含水可辐射固化聚氨酯组合物的制备方法及应用。
技术介绍
1、水性涂料作为一种环保型涂料，正随着各国法规对voc的限制和人们环保意识的增强越来越受到市场的重视，并获得了广泛的应用。辐射固化技术以其硬度建立速度和优质的涂层性能著称，高官能度的聚氨酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯有着较高的双键密度，其固化后通常有着优异的耐化学品性。但是使用高官能度的含有不饱和双键烯属化合物的乳液易水解，从而导致乳液性能下降及沉降分层。
2、通过混拼均有网络互穿结构的聚氨酯丙烯酸乳液，在一定程度上能解决稳定性问题，但是由于主体相容性问题会导致光泽及通透性下降。
3、在这种背景下，需要克服上述问题，制备出一种含水可辐射固化聚氨酯组合物。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有含水可辐射固化聚氨酯组合物存在的稳定性等问题，提供一种含水可辐射固化聚氨酯组合物，该组合物具有优异的储存稳定性，同时可以获得硬度及外观效果，可满足水性辐射固化涂料在木器及塑胶等领域的需求。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术的一个方面，提供一种含水可辐射固化聚氨酯组合物：
4、一种含水可辐射固化聚氨酯组合物，该组合物包含a组分和b组分，其中：
5、a组分包括以下原料反应得到：二异氰酸酯a1、大分子多元醇a2、亲水扩链剂a3、多元醇小分子扩链剂a4、烯属不饱和化合物a5、至少含有一个伯胺或仲胺的扩
6、在一些具体实施方式中，其中a1的占比为11％～21wt％、a2的占比为15％～49wt％、a3的占比为2％～3.5wt％、a4的占比为0～2.5wt％(优选0.1～2.5％)、a5的占比为36％～61wt％、a6的占比为0～1wt％(优选0.1～1％)；
7、b组分包括以下原料反应得到：二异氰酸酯b1、大分子多元醇b2、亲水扩链剂b3、多元醇小分子扩链剂b4、含有至少两个不饱和双键烯属不饱和化合物b5、至少含有一个伯胺或仲胺的扩链剂b6；
8、在一些具体实施方式中，其中b1的占比为11％～21wt％、b2的占比为15％～49wt％、b3的占比为2％～3.5wt％、b4的占比为0～2.5wt％(优选0.1～2.5％)、b5的占比为36％～61wt％、b6的占比为0～1wt％(优选0.1～1％)；
9、按组分a、b的总重量计，其中a组分的占比为33.3％～66.7％、b组分的占比为33.3％～66.7％。
10、本专利技术中，所述二异氰酸酯a1/b1含有二个异氰酸酯基团，优选脂肪族异氰酸酯，优选为：1，6-二异氰酸基己烷(hdi)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(h12mdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)的一种或几种的混合物，更优选为异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(h12mdi)的一种或多种混合物。
11、本专利技术中，所述大分子多元醇a2/b2的数均分子量为1000～3000，优选1000～2000，选自聚酯多元醇或聚醚多元醇，优选为聚酯多元醇，优选为：聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二元醇和聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二元醇中的一种或多种。
12、本专利技术中，所述亲水扩链剂a3/b3至少含有一个羟基和至少一个羧基，优选含有两个羟基和一个羧酸的化合物，更优选为：二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸的一种或两种混合物。
13、本专利技术中，所述多元醇小分子扩链剂a4/b4的数均分子量不超过300，选自1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷和1,4-环己烷二甲醇中的一种或多种，优选选自1,4-丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种。
14、本专利技术中，所述烯属不饱和化合物a5优选含有一个不饱和双键的化合物，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异辛酯等烯属不饱和单体中的一种或多种，优选苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。
15、本专利技术所述至少含有一个伯胺或仲胺的扩链剂a6/b6，优选自乙二胺基乙磺酸钠、2-(2-氨基乙基)氨基丙磺酸钠、1,4-丁二醇-2-磺酸钠、1,2-二羟基-3-丙磺酸钠、乙二胺、羟乙基乙二胺、六亚甲基二胺、五亚甲基二胺、二亚乙基三胺、异佛尔酮二胺和4,4-二苯基甲烷二胺中的一种或多种，更优选为羟乙基乙二胺、乙二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种。
16、本专利技术中，所述含有至少两个不饱和双键烯属不饱和化合物b5优选含有至少三个不饱和双键，优选季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯的一种或多种。
17、本专利技术的另一个方面，提供上述含水可辐射固化聚氨酯组合物的制备方法：
18、本专利技术的含水可辐射固化聚氨酯组合物的制备可以采用本领域常规方法，一种实施方式中，所述组合物的制备方法包含如下步骤：
19、(1)将原料a1、原料a2、原料a3、原料a4与任选的催化剂c及丙酮混合均匀进行反应，反应至体系中nco基本到达或接近理论值，生成异氰酸酯封端的预聚物；
20、(2)向步骤(1)的反应体系中加入丙酮、原料a5及中和剂d，对体系中的物料进行稀释，待上述充分混合均匀后，加入水进行剪切分散，分散完毕后加入原料a6扩链，得到未聚合聚氨酯粗乳液；将上述粗乳液升温，加入引发剂引发聚合，即得到聚合聚氨酯粗乳液，通过减压蒸馏部分除去或完全除丙酮，即得到含a组分的分散体乳液。
21、(3)将原料b1、原料b2、原料b3、原料b4与任选的催化剂及丙酮混合均匀进行反应，反应至体系中nco基本到达或接近理论值，生成异氰酸酯封端的预聚物；
22、(4)向步骤(3)的反应体系中加入丙酮、原料b5及中和剂d，对体系中的物料进行稀释，待上述充分混合均匀后，加入水进行剪切分散，分散完毕后加入原料b6扩链，得到聚氨酯粗乳液；通过减压蒸馏部分除去或完全除丙酮，即得到含b组分的分散体乳液。
23、(5)将上述含a组分的分散体乳液和含b组分的分散体乳液按照比例充分混合搅拌即得到一种含水可辐射固化聚氨酯组合物。
24、本专利技术所述制备方法中，步骤(1)优选反应温度为60℃～90℃，催化剂c优选为铋类催化剂，如新癸酸铋；
25、本专利技术所述中和剂d优选n'n-二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺的一种或多种；
26、本专利技术所述制备方法中，步骤(2)中，加入组分a6扩链的温度优选30～50℃，扩链时间优选5～15min；
27、所述引发剂的用量为单体a5质量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含水可辐射固化聚氨酯组合物，该组合物包含A组分和B组分，其中：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，A组分中：A1的占比为11％～21％、A2的占比为15％～49％、A3的占比为2％～3.5％、A4的占比为0～2.5％、A5的占比为36％～61％、A6的占比为0～1％；和/或：
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述二异氰酸酯A1/B1选自脂肪族异氰酸酯，优选为：1，6-二异氰酸基己烷、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或几种的混合物；和/或
4.根据权利要求1-3任一项所述的组合物，其中，所述烯属不饱和化合物A5选自含有一个不饱和双键的化合物，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其中，所述至少含有一个伯胺或仲胺的扩链剂A6/B6，选自乙二胺基乙磺酸钠、2-(2-氨基乙基)氨基丙磺酸钠、1,4
6.根据权利要求1-5任一项所述的组合物，其中，所述含有至少两个不饱和双键烯属不饱和化合物B5含有至少三个不饱和双键，优选季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述组合物的制备方法，包含如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，步骤(1)、(3)反应温度为60℃～90℃，催化剂C为铋类催化剂，如新癸酸铋。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其中，步骤(2)、(4)中，扩链的温度为30～50℃，扩链时间为5～15min。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法，其中，所述引发剂的用量为原料A5质量的0.05-0.3％；
...【技术特征摘要】
1.一种含水可辐射固化聚氨酯组合物，该组合物包含a组分和b组分，其中：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，a组分中：a1的占比为11％～21％、a2的占比为15％～49％、a3的占比为2％～3.5％、a4的占比为0～2.5％、a5的占比为36％～61％、a6的占比为0～1％；和/或：
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述二异氰酸酯a1/b1选自脂肪族异氰酸酯，优选为：1，6-二异氰酸基己烷、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或几种的混合物；和/或
4.根据权利要求1-3任一项所述的组合物，其中，所述烯属不饱和化合物a5选自含有一个不饱和双键的化合物，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其中，所述至少含有一个伯胺或仲胺的扩链剂a6/b6，选自乙二...
【专利技术属性】
技术研发人员：任率祖，臧圣彪，程继业，郝宝祥，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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