專利名稱:丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及水性聚氨酯的制造方法,特別涉及一種丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法。
背景技術:
水性聚氨酯具有不燃、無毒、不污染環(huán)境、節(jié)能等優(yōu)點,同時具有高強度、耐磨損、使用安全等優(yōu)異性能,因此獲得了廣泛的應用,已成為國內外一個重要的發(fā)展方向。但是,到目前為止,我國工業(yè)化的水性聚氨酯品種少、產量小,基本上都是一些芳香族型的純聚氨酯乳液,產品的成膜性、機械性、耐候性及耐水性較差,主要用作一般性能的皮革涂飾劑及織物處理。采用嚴密監(jiān)控水性聚氨酯的預聚合物分散至水中前后的NCO含量或采用后擴鏈工藝,均能提高水性聚氨酯的耐水、耐溶劑等綜合性能,同時儲存穩(wěn)定性和機械性質也得到了提高。但因是純聚氨酯水分散液,存在著耐候性、耐熱性較差,粘接強度低等缺點,從而限制了水性聚氨酯的推廣和應用,因此,對水性聚氨酯的交聯(lián)改性成為該領域的研究熱點。
目前,國內水性聚氨酯交聯(lián)改性大部分采用丙烯酸樹脂、有機硅、環(huán)氧樹脂等單一樹脂進行改性,雖然使用單一樹脂對水性聚氨酯進行改性也能提高水性聚氨酯的部分性能,但其綜合性能仍然較差,使用范圍較窄。因此,用兩種或兩種以上樹脂,采用新型的生產工藝對水性聚氨酯進行改性,對提高我國水性聚氨酯的綜合性能、產品檔次和水平,擴大使用范圍,參與國際競爭顯得十分重要。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在提供一種兼有聚氨酯分散液、環(huán)氧樹脂和丙烯酸乳液三種樹脂的優(yōu)點,可應用于工業(yè)涂裝、地坪漆、木器漆、皮革表面處理等用途的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法。
本發(fā)明是通過下述方案實現(xiàn)的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,是采用互穿聚合物網絡和接枝反應工藝,包括首先將多元醇與多異氰酸酯反應預聚后,加入親水性擴鏈劑擴鏈反應,在聚氨酯分子的主鏈上引入親水基團,得到含有親水基團的預聚體;其二將多羥基化合物、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、含有溶劑的丙烯酸酯類單體的混合物加入反應體系進行二次擴鏈反應,將環(huán)氧基團和烯丙基不飽和雙鍵引入聚氨酯分子的主鏈;其三加入中和劑中和,加水乳化,在剪切乳化的過程中加入多元胺擴鏈;其四進行自由基乳液聚合,得到膠粒內部溶有丙烯酸酯類單體的聚氨酯乳液;其五反應完畢后蒸餾脫除溶劑,制得以丙烯酸樹脂為核,丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的高性能聚氨酯雜交水分散液,其中的丙烯酸改性環(huán)氧樹脂是由環(huán)氧樹脂、丙烯酸、催化劑、稀釋劑反應共聚而制得的高分子聚合物。多羥基化合物可以在二次擴鏈反應中加入,也可以在首次擴鏈反應中加入。
按照上述方案提出的第一種具體工藝過程及工藝條件如下1、將多元醇聚合物加入反應釜,加熱升溫至60℃-80℃,真空度0.08Mpa-0.2Mpa條件下,脫水處理0.6-1.5小時2、加入多異氰酸酯,70℃-90℃條件下反應2-3小時;3、加入親水性擴鏈劑,70℃-90℃條件下反應1-2小時;4、加入多羥基化合物、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯單體、溶劑的共混分散液,在50℃-80℃條件下反應2-4小時得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯樹脂,其結構式I如下
結構式I中R為芳香族聚氨酯或為脂肪族聚氨酯,R1為聚醚、或為聚酯、或為聚己內酯、或為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。
5、將改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速控制在500-2000轉/分進行攪拌分散,室溫下加入中和劑中和,加水乳化,加入多元胺擴鏈、再加入引發(fā)劑引發(fā)丙烯酸酯單體聚合,攪拌分散0.5-1.5小時,制得以丙烯酸樹脂為核、丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的聚氨酯雜交水分散液,其結構式II如下 結構式II中R為芳香族聚氨酯或為脂肪族聚氨酯,R1為聚醚、或為聚酯、或為聚己內酯、或為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙稀酸酯聚合物。
6、將改性聚氨酯水分散液加入脫溶釜,30-58℃,真空度0.1Mpa-0.5Mpa條件下脫除少量溶劑制得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。
按照上述方案提出的第二種具體的工藝過程和工藝條件也可以是1、將多元醇聚合物加入反應釜,加熱升溫至60℃-80℃,真空度0.08Mpa-0.2Mpa條件下,脫水處理0.6-1.5小時;2、加入多異氰酸酯,70℃-90℃條件下反應2-3小時;3、加入親水性擴鏈劑、多羥基化合物,70℃-90℃條件下反應1-2小時;
4、加入丙烯酸酯單體、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、溶劑的共混分散液,在50℃-80℃條件下反應2-4小時得改性聚氨酯樹脂。
后續(xù)工藝過程和工藝條件同第一種的5、6步驟。
所述多元醇聚合物為聚醚多元醇、或聚酯多元醇、或聚己內酯多元醇、或聚碳酸酯;其加入量與本產品脫溶前總重量比為10-26%。
所述多異氰酸酯有甲苯二異氰酸酯(簡稱TDI)、或異佛爾酮二異氰酸酯(簡稱IPDI)、或二苯基甲烷二異氰酸酯(簡稱MDI);其加入量與本產品脫溶前總重量比為6-30%。
所述親水性擴鏈劑為二羥甲基丙酸、或二羥甲基丁酸等;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1%-8%。
所述丙烯酸改性環(huán)氧樹脂是由環(huán)氧樹脂、丙烯酸、催化劑、稀釋劑通過反應共聚而制得的高分子聚合物,還包括丙烯酸酯類單體改性環(huán)氧樹脂、或丙烯酸、或丙烯酸丁酯、或甲基丙烯酸甲酯、或丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物改性環(huán)氧樹脂等;其加入量與本產品脫溶前總重量比為2%-20%。
所述多羥基化合物為乙二醇、或1,4-丁二醇、或一縮二乙二醇等;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1%-10%。
所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸單體、或丙烯酸丁酯、或丙烯酸乙酯、或二辛酯、或丙烯酸丁酯和丙烯酸的混合物;其加入量與本產品脫溶前總重量比為5%-15%。
所述溶劑為丙酮、或甲乙酮、或二甲基甲酰胺;其加入量與本產品脫溶前總重量比為8%-20%。
所述水是蒸餾水,其加入量與本產品脫溶前總重量比為40-65%。
所述中和劑為三乙胺;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1%-6%。
所述多元胺擴鏈劑為異佛爾酮二胺、或二乙烯三胺、或四乙烯五胺;其加入量與本產品脫溶前總重量比為2‰-3%。
所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、或過硫酸鉀、或叔丁基過氰化氫;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1‰-2%。
本發(fā)明的技術方案還提供了一種丙烯酸改性環(huán)氧樹脂的制造方法。第一種制造方法是在反應釜中加入丙烯酸酯類單體,其加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為5-30%,催化劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為3‰-5%,稀釋劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為2‰-3%,在30℃-50℃條件下攪拌分散0.5-1小時,加入環(huán)氧樹脂,其加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為20-80%,升溫至80℃-110℃,反應2-4小時,當反應酸值小于8mg/g時,降溫到30℃-40℃出料制得丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。另一種制造方法為在反應釜中加入環(huán)氧樹脂,加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為20-80%,加熱升溫至60℃-90℃,再加入丙烯酸酯類單體,加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為5-30%,催化劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為3‰-5%,稀釋劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為2‰-3%,在80℃-110℃條件下,反應2-4小時,測反應酸值小于8mg/g時,停止反應制得。所述催化劑為四丁基溴化胺,稀釋劑為對羥基苯甲醚。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明所生產的產品具有高耐候性、耐化學品性、耐水性,同時還具有優(yōu)異的硬度、粘接強度、光澤度、儲存穩(wěn)定性以及綜合性能。
本發(fā)明采用互穿聚合物網絡和接枝反應工藝,使聚氨酯和丙烯酸及環(huán)氧樹脂三種組分在材料中彼此網間互穿和存在著三維的“機械纏結”;同時通過聚氨酯中異氰酸酯NCO與環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂的羥基(氨基)反應,制得接枝互穿網絡丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯產品;且本發(fā)明產品用丙烯酸酯類單體替代部分溶劑,在水分散擴鏈后,通過用引發(fā)劑引發(fā)自由基引發(fā)聚合,制備出了以丙烯酸樹脂為核,以改性聚氨酯為殼的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。本發(fā)明產品兼具聚氨酯和丙烯酸及環(huán)氧樹脂三者的優(yōu)點,具有高性能、多用途、綜合性能優(yōu)異等特點。
2、本發(fā)明產品為環(huán)保、資源節(jié)約型產品本發(fā)明產品在生產和使用過程中無三廢排放,是無毒、不燃、不污染環(huán)境、節(jié)約能源,從根源上解決環(huán)境污染,保護人們身心健康的環(huán)保、資源節(jié)約型產品;并且本發(fā)明產品采用丙烯酸酯單體代替部分溶劑,既降低了成本,又提高本產品各項技術性能。
3、用途廣泛、市場前景廣闊本發(fā)明產品成本較低,具有高性能,綜合性能優(yōu)異,可廣泛應用于水性工業(yè)涂料、地坪漆、木器漆、地板漆、PVC塑料罩光漆、高性能皮革涂飾劑等,隨著我國環(huán)保法規(guī)的健全和人們環(huán)保意識的增強,以水替代溶劑的高性能多用途水性聚氨酯必將得到重大的發(fā)展,且產品可替代進口、部分出口,市場前景廣闊。
具體實施例方式
實施例1聚醚多元醇35公斤加入反應釜,加熱升溫至60℃,真空度0.09Mpa條件下,脫水處理0.6小時,加入TDI23公斤,90℃條件下反應2-3小時(NCO%為10.6%),加入二羥甲基丙酸3.5公斤,降溫至85℃反應1-2小時(NCO%為5.3%),加入1,4-丁二醇3.8公斤、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂8公斤,丙烯酸丁酯20公斤、丙酮32公斤共混合分散液,在65℃條件下反應2-4小時(NCO%為0.86%)制得改性聚氨酯樹脂,其結構式為I。將改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速控制在900轉/分,室溫3℃條件下加入三乙胺4.1公斤,蒸餾水200公斤,異佛爾酮二胺3公斤,過硫酸鈉2.9公斤,引發(fā)聚合反應0.5-1.5小時,制得丙烯酸為核、丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的聚氨酯水分散液,其結構式為II,將改性聚氨酯水分散液加入脫溶釜,55℃,真空度0.2Mpa條件下脫去少量丙酮既得本產品。
結構式I
結構式為II 結構式I、II中R為芳香族二異氰酸酯(TDI)系,R1為聚醚多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙烯酸酯聚合物。
實施例2聚酯多元醇60公斤加入反應釜,升溫至68℃,真空度0.09Mpa條件下、脫水處理1小時,加入TDI32公斤,85℃條件下反應2-3小時(NCO%為9.8%),加入二羥甲基丙酸6.5公斤,75℃條件下反應1-2小時(NCO%為4.9%),加入乙二醇8公斤、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂15公斤,丙烯酸單體35公斤、丙酮42公斤的共混合分散液,在65℃條件下反應2-4小時(NCO%為0.91%)制得改性聚氨酯樹脂,將改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速900轉/分,室溫15℃條件下,進行攪拌分散,加入三乙胺9公斤,蒸餾水289公斤,加入異佛爾酮二胺2公斤,過硫酸鉀1.5公斤,攪拌分散引發(fā)聚合0.5-1.5小時,制得改性聚氨酯水分散液,將改性聚氨酯水分散液加入脫溶釜,58℃,真空度0.2Mpa條件下脫除少量溶劑后制得固含量為36.9%的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。產品硬度(鉛筆硬度)2H,光澤(光澤60°)98,耐水性(涂膜30℃,100小時)不起泡、無脫落,附著力(劃格法)≤1,耐醇性(涂膜500g壓力下,擦洗300次)不露底。適合用作水性木器漆、地板漆和地坪漆。
本實施例中改性聚氨酯樹脂、改性聚氨酯水分散液的結構形式基本同實施例1,不同在于結構式I、II中的R為芳香族甲苯二異氰酸酯(TDI)系,R1為聚酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙烯酸酯聚合物。
實施例3聚己內酯多元醇80公斤入反應釜,75℃,0.09Mpa條件下脫水處理40分鐘后,加入MDI36公斤,78℃條件下反應2-3小時(NCO%為11.3%),加入二羥甲基丙酸7.8公斤、1,4-丁二醇6.4公斤,在82℃條件下反應1-2小時(NCO%為4.65%),然后加入丙烯酸改性環(huán)氧樹脂16kg,丙烯酸丁酯和丙烯酸的共混合物30公斤與丙酮50公斤的分散液,在76℃條件下反應2-4小時(NCO%為0.68%)得改性聚氨酯樹脂。將改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速1200轉/分,室溫20℃條件下,攪拌分散中入三乙胺6.8公斤、蒸餾水264公斤,加入二乙烯三胺1.6公斤,過硫酸鈉1.5公斤,繼續(xù)分散引發(fā)聚合0.5-1.5小時,制得改性聚氨酯水分散液。將改性聚氨酯水分散液入脫溶釜,58℃,0.2Mpa條件下脫溶后制得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。本產品成膜后耐熱性(120℃鋼板,1小時)無變化,耐候性(-30℃-80℃,冷熱循環(huán)120次)無脫落、無起皮??捎糜诶滠堜摪濉⑵嚨淄?、中涂等工業(yè)涂層。
本實施例中改性聚氨酯樹脂、改性聚氨酯水分散液的結構形式基本同實施例1,不同在結構式I、II中R為芳香族二異氰酸酯(TDI)系,R1為聚己內酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙烯酸丁酯和丙烯酸的聚合物。
實施例4聚碳酸酯多元醇100公斤加入反應釜,升溫78℃,真空度0.09Mpa條件下脫水0.5小時,加入IPDI56公斤,73℃條件下反應2-3小時(NCO%為10.8%),加入二羥甲基丁酸8.6公斤,在88℃條件下反應1-2小時(NCO%為4.9%),加入1,4-丁二醇7.8公斤、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂23公斤、丙烯酸乙酯33公斤、甲乙酮75公斤的共混分散液,在72℃條件下反應2-4小時(NCO%為0.75%),制得改性聚氨酯樹脂。將改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速1800轉/分進行攪拌分散,室溫26℃下加入三乙胺12公斤、蒸餾水281公斤,四乙烯五胺2公斤、叔丁基過氰化氫1.5公斤,繼續(xù)分散引發(fā)聚合0.5-1.5小時,制得改性聚氨酯分散液。將改性聚氨酯水分散液加入脫溶釜,58℃,0.09Mpa條件下脫除溶劑制得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。本產品成膜后抗張強度36.1Mpa,伸長率28%,耐水性(涂膜23℃,100小時)不起泡、無脫落,光澤(60°)98,耐化學品性(5%酸溶液,8%的堿溶液,100%乙醇溶液,涂膜浸泡24小時)無變化。適合用作高性能皮革涂飾劑,PVC塑料罩光漆。
本實施例中改性聚氨酯樹脂、改性聚氨酯水分散液的結構形式基本同實施例1,不同在于結構式I、II是的R為脂肪族異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)系,R1為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙烯酸乙酯的聚合物。
本發(fā)明中丙烯酸改性環(huán)氧樹脂
具體實施例方式
實施例1將甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的混合物25公斤、四丁基溴化胺2.3公斤、對羥基苯甲醚1.3公斤,加入反應釜,在45℃條件下攪拌分散0.6小時,加入環(huán)氧樹脂71.4公斤,在108℃條件下反應2-4小時,當反應酸值小于8mg/g時,降溫至30℃-40℃出料既制得丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。
本實施例中丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的混合物。
實施例2環(huán)氧樹脂78公斤加入反應釜,升溫至82℃加入丙烯酸18.6公斤、對羥基苯甲醚1.5公斤、四丁基溴化胺1.9公斤,在96℃條件下反應2-4小時,測反應酸值小于8mg/g時,制得丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。
本實施例中丙烯酸酯類單體為丙烯酸丁酯。
權利要求
1.丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是采用互穿聚合物網絡和接枝反應工藝,包括首先將多元醇與多異氰酸酯反應預聚后,加入親水性擴鏈劑擴鏈反應,在聚氨酯分子的主鏈上引入親水基團,得到含有親水基團的預聚體;其二將丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、含有溶劑的丙烯酸酯類單體的混合物加入反應體系進行二次擴鏈反應,將環(huán)氧基團和烯丙基不飽和雙鍵引入聚氨酯分子的主鏈,在前述首次擴鏈或二次擴鏈反應過程中還加入多羥基化合物;其三加入中和劑中和,加水乳化,在剪切乳化的過程中加入多元胺擴鏈;其四進行自由基乳液聚合,得到膠粒內部溶有丙烯酸酯類單體的聚氨酯乳液;其五反應完畢后蒸餾脫除溶劑,制得以丙烯酸樹脂為核,丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的高性能聚氨酯雜交水分散液。
2.根據(jù)權利要求1所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是具體的工藝過程及工藝條件如下①將多元醇聚合物加入反應釜,加熱升溫至60℃-80℃,真空度0.08Mpa-0.2Mpa條件下,脫水處理0.6-1.5小時;②加入多異氰酸酯,70℃-90℃條件下反應2-3小時;③加入親水性擴鏈劑,70℃-90℃條件下反應1-2小時;④加入多羥基化合物、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯單體、溶劑的共混分散液,在50℃-80℃條件下反應2-4小時得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯,其結構式I如下 結構式I中R為芳香族聚氨酯或為脂肪族聚氨酯,R1為聚醚、或為聚酯、或為聚己內酯、或為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。⑤將丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速控制在500-2000轉/分進行攪拌分散,室溫下加入中和劑中和,加水乳化,加入多元胺擴鏈劑擴鏈,再加入引發(fā)劑引發(fā)丙烯酸酯單體聚合,攪拌分散0.5-1.5小時,制得以丙烯酸樹脂為核、丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的聚氨酯雜交水分散液,其結構式II如下 結構式II中R為芳香族聚氨酯或為脂肪族聚氨酯,R1為聚醚、或為聚酯、或為聚己內酯、或為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙稀酸酯聚合物。⑥將改性聚氨酯水分散液加入脫溶釜,30-58℃,真空度0.1Mpa-0.5Mpa下脫除少量溶劑制得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。
3.根據(jù)權利要求2所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是具體的工藝過程及工藝條件如下①將多元醇聚合物加入反應釜,加熱升溫至60℃-80℃,真空度0.08Mpa-0.2Mpa條件下,脫水處理0.6-1.5小時;②加入多異氰酸酯,70℃-90℃條件下反應2-3小時;③加入親水性擴鏈劑、多羥基化合物,70℃-90℃條件下反應1-2小時;④加入丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯單體、溶劑的共混分散液,在50℃-80℃條件下反應2-4小時得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯樹脂,其結構式I如下 結構式I中R為芳香族聚氨酯或為脂肪族聚氨酯,R1為聚醚、或為聚酯、或為聚己內酯、或為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。⑤將改性聚氨酯樹脂加入攪拌桶,轉速控制在500-2000轉/分進行攪拌分散,室溫下加入中和劑中和,加水乳化,加入多元胺擴鏈,再加入引發(fā)劑引發(fā)丙烯酸酯單體聚合,攪拌分散0.5-1.5小時,制得以丙烯酸樹脂為核、丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的聚氨酯雜交水分散液,其結構式II如下 結構式II中R為芳香族聚氨酯或為脂肪族聚氨酯,R1為聚醚、或為聚酯、或為聚己內酯、或為聚碳酸酯多元醇,R2為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,R3為丙稀酸酯聚合物。⑥將改性聚氨酯水分散液加入脫溶釜,30-58℃,真空度0.1Mpa-0.5Mpa下脫除少量溶劑制得丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述多元醇聚合物為聚醚多元醇、或聚酯多元醇、或聚己內酯多元醇、或聚碳酸酯;其加入量與本產品脫溶前總重量比為10-26%。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、或異佛爾酮二異氰酸酯、或二苯基甲烷二異氰酸酯;其加入量與本產品脫溶前總重量比為6-30%。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述親水性擴鏈劑為二羥甲基丙酸、或二羥甲基丁酸;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1%-8%。
7.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述丙烯酸改性環(huán)氧樹脂是由環(huán)氧樹脂、丙烯酸、催化劑、稀釋劑通過反應共聚而制得的高分子聚合物;其加入量與本產品脫溶前總重量比為2%-20%。
8.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述多羥基化合物為乙二醇、或1,4-丁二醇、或一縮二乙二醇;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1%-10%。
9.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸單體、或丙烯酸丁酯、或丙烯酸乙酯、或二辛酯、或丙烯酸丁酯和丙烯酸的混合物;其加入量與本產品脫溶前總重量比為5%-15%。
10.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述溶劑為丙酮、或甲乙酮、或二甲基甲酰胺;其加入量與本產品脫溶前總重量比為8%-20%;
11.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述水是蒸餾水,其加入量與本產品脫溶前總重量比為40-65%。
12.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述中和劑為三乙胺;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1%-6%。
13.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述多元胺擴鏈劑為異佛爾酮二胺、或二乙烯三胺、或四乙烯五胺;其加入量與本產品脫溶前總重量比為2‰-3%。
14.根據(jù)權利要求2或3所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、或過硫酸鉀、或叔丁基過氰化氫;其加入量與本產品脫溶前總重量比為1‰-2%。
15.根據(jù)權利要求7所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述的丙烯酸改性環(huán)氧樹脂的制造方法為在反應釜中加入丙烯酸酯類單體,其加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為5-30%,催化劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為3‰-5%,稀釋劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為2‰-3%,在30℃-50℃條件下攪拌分散0.5-1小時,加入環(huán)氧樹脂,其加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為20-80%,升溫至80℃-110℃,反應2-4小時,當反應酸值小于8mg/g時,降溫到30℃-40℃出料制得丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。
16.根據(jù)權利要求7所述的丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述的丙烯酸改性環(huán)氧樹脂的制造方法為在反應釜中加入環(huán)氧樹脂,加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為20-80%,加熱升溫至60℃-90℃,再加入丙烯酸酯類單體,加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為5-30%,催化劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為3‰-5%,稀釋劑加入量與丙烯酸改性環(huán)氧樹脂重量比為2‰-3%,在80℃-110℃條件下,反應2-4小時,測反應酸值小于8mg/g時,停止反應制得。
17.根據(jù)權利要求15或16所述丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述丙烯酸改性環(huán)氧樹脂為丙烯酸或丙烯酸酯類單體改性環(huán)氧樹脂、為丙烯酸、或丙烯酸丁酯、或甲基丙烯酸甲酯、或丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物改性環(huán)氧樹脂。
18.根據(jù)權利要求15或16所述丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法,其特征是所述催化劑為四丁基溴化胺,稀釋劑為對羥基苯甲醚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制造方法。采用互穿聚合物網絡和接枝反應工藝。首先將多元醇與多異氰酸酯反應預聚后,加入親水性擴鏈劑擴鏈反應,得到含有親水基團的預聚體;其二將多羥基化合物、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、含有溶劑的丙烯酸酯類單體的混合物加入反應體系進行二次擴鏈反應;其三加入中和劑中和,加水乳化,在剪切乳化的過程中加入多元胺擴鏈;其四進行自由基乳液聚合;其五反應完畢后蒸餾脫除溶劑,制得以丙烯酸樹脂為核,丙烯酸/環(huán)氧樹脂改性聚氨酯為殼的高性能聚氨酯雜交水分散液。本產品具有高耐候性、耐化學品性、耐水性,同時具有優(yōu)異的硬度、光澤度、儲存穩(wěn)定性、力學性能以及綜合性能。
文檔編號C08F283/00GK1884336SQ20061004455
公開日2006年12月27日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權日2006年5月23日
發(fā)明者崔新榮 申請人:山東圣光化工集團有限公司