PU和PA鏈上都帶有非離子親水鏈段, PU鏈上還帶有陰離子親水鏈段。
[0034] 本發(fā)明還提供一種含上述具有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA的汽車用單 組份水性金屬閃光漆的制備方法,其特征在于,包括W下步驟:
[003引(:0制備具有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA;①將組分a加入反應(yīng)蓋,升溫 至130-140°C,然后往反應(yīng)蓋中滴加組分b、組分C、組分t組分eW及引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的 混合物,通過本體聚合方法合成PA預(yù)聚物,至單體轉(zhuǎn)化率高于98 %進入下一階段;②降溫, 然后將組分f、組分g、組分K組分i、組分j及催化劑混合均勻,加入PA預(yù)聚物中,待NC0 值達到預(yù)定值后進入下一階段;⑨加入胺中和劑中和,加入去離子水乳化;
[0036] 腳制備含具有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA的汽車用單組份水性金屬閃 光漆;在含IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA中加入助劑、助溶劑、侶粉漿、去離子水和 胺中和劑,攬拌均勻,靜置過濾后得到水性金屬閃光漆;其中,
[0037] 組分a是粘度低、帶有叔碳酸醋基和環(huán)氧基的活性稀釋劑,其用量為混合單體a-j 總質(zhì)量的5% -20%;
[0038] 組分b是帶有駿基和大位阻基團的丙締酸醋類單體,其用量為混合單體a-j總質(zhì) 量的 5% -20%;
[0039] 組分C是其均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于20°C、能提高漆膜硬度的甲基丙締酸 醋類單體,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的5% -20%;
[0040] 組分d是帶有非離子親水側(cè)鏈的丙締酸醋單體,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的 5% -20%;
[0041] 組分e是至少帶有=個不飽和雙鍵的丙締酸醋單體,其用量為混合單體a-j總質(zhì) 量的 0. 1% -3%;
[0042] 組分f是作為PU軟組分、數(shù)均分子量為1000-2000的聚碳酸醋二元醇,其用量為 混合單體a-j總質(zhì)量的0% -40%;
[0043] 組分g是作為PU軟組分、數(shù)均分子量為1000-2000、分子鏈上帶有親水基團的聚己 內(nèi)醋二元醇,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的10% -50%;
[0044] 組分h是作為PU硬組分,帶有非離子親水側(cè)鏈段、主鏈末端為二哲基的親水單體, 其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的10% -30% ;
[0045] 組分i是帶有至少=個哲基或胺基的交聯(lián)單體,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的 0. 1% -3%;
[0046]j是作為PU硬組分、分子結(jié)構(gòu)中不帶苯環(huán)的、耐候性好的脂肪族單體或脂環(huán)族二 異氯酸醋單體,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的10% -30%。
[0047] 優(yōu)選的,所述粘度低、帶有叔碳酸醋基和環(huán)氧基的活性稀釋劑是叔碳酸縮水甘油 醋。
[0048] 優(yōu)選的,所述帶有駿基和大位阻基團的丙締酸醋類單體是鄰環(huán)己二酸甲 基-2-[(l-氧代-2-丙締基)氧基]己基]醋。
[0049] 優(yōu)選的,所述甲基丙締酸醋類單體是甲基丙締酸甲醋(MMA)。
[0050] 優(yōu)選的,所述帶有非離子親水側(cè)鏈的丙締酸醋單體是2-丙締酸-2-甲氧基己醋、 己氧基己氧基己基丙締酸醋、S己二醇單甲離丙締酸醋、甲氧基聚己二醇400丙締酸醋和 甲氧基聚己二醇550丙締酸醋中的一種或幾種的混合物。
[0051] 優(yōu)選的,所述至少帶有=個不飽和雙鍵的丙締酸醋單體是=哲甲基丙烷=丙締酸 醋、己氧基化=哲甲基丙烷=丙締酸醋、季戊四醇=丙締酸醋和=季戊四醇八丙締酸醋中 的一種或其中幾種的混合物。
[0052] 優(yōu)選的,所述合成PA預(yù)聚物過程中所用的引發(fā)劑是偶氮類引發(fā)劑或過氧化物類 引發(fā)劑,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的0. 1% -2%。
[0053] 優(yōu)選的,所述合成PA預(yù)聚物過程中所用的過氧化物類引發(fā)劑是過氧化二叔戊基。
[0054] 優(yōu)選的,所述合成PA預(yù)聚物過程中所用的鏈轉(zhuǎn)移劑是硫醇類鏈轉(zhuǎn)移劑,其用量為 混合單體a-j總質(zhì)量的0. 1% -2%。
[00巧]優(yōu)選的,所述聚己內(nèi)醋二元醇所帶的親水基團是駿基、橫酸鹽基或親水離鏈中的 一種。
[0056] 優(yōu)選的,所述帶有非離子親水側(cè)鏈段、主鏈末端為二哲基的親水單體是數(shù)均分子 量為1000的二哲甲基丙酸聚己二醇單甲離醋。
[0057] 優(yōu)選的,所述至少帶有=個哲基的交聯(lián)單體是=哲甲基丙烷。
[0058] 優(yōu)選的,所述脂肪族或脂環(huán)族二異氯酸醋是異佛爾酬二異氯酸醋(IPDI)、二環(huán)己 基甲燒二異氯酸醋(HMDI)、環(huán)己燒二亞甲基二異氯酸醋化XDI)中的一種或其中幾種的混 合物。
[0059] 優(yōu)選的,所述合成PU預(yù)聚物所用的催化劑是叔胺催化劑、嗽嗦衍生物催化劑、嗎 咐類催化劑、咪挫衍生物類催化劑和有機金屬催化劑中的一種。
[0060] 優(yōu)選的,所述合成PU預(yù)聚物所用的有機金屬催化劑是有機餓催化劑。
[0061] 優(yōu)選的,所述合成PUA過程中所用的胺中和劑是氨水、S己胺和二甲基己醇胺中 的一種,其用量為混合單體a-j總質(zhì)量的0. 1% -3%。
[0062] 優(yōu)選的,PA預(yù)聚物所帶的仲哲基和PU預(yù)聚物所帶的異氯酸醋基的物質(zhì)的量比為 1. 2-1. 7:1,哲基過量。
[006引優(yōu)選的,具有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA的合成過程是;①制備PA預(yù) 聚物;首先把組分a加入反應(yīng)蓋,升溫至130-140°C,往反應(yīng)蓋中滴加組分b、部分組分C、組 分t組分eW及部分引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的混合物,3-化內(nèi)滴完,然后補加剩余的組分C和 引發(fā)劑,0.5h內(nèi)滴完,最后15(rC保溫2h,待單體轉(zhuǎn)化率高于98%、酸值低于7m巧0H/g后進 入下一階段;②降溫至70°C,把組分f、組分g、組分K組分i、組分j及催化劑混合均勻,加 入PA預(yù)聚物中,75°C保溫比,然后85°C-90°C保溫2-化,待NC0值達到預(yù)定值后進入下一 階段;⑨85°C-90°C滴加胺中和劑,中和30min,降溫至80°C加入去離子水乳化。
[0064] 優(yōu)選的,把侶粉漿、助溶劑和部分助劑混合均勻備用,在攬拌蓋中加入PUA,在勻 速攬拌作用下加入剩余的助劑和部分去離子水,攬拌5min,然后加入侶粉漿溶液,攬拌lOmin,然后用剩余的去離子水調(diào)節(jié)粘度至1000-2000CPS(博勒飛粘度計,25°C,3號轉(zhuǎn)子,5 轉(zhuǎn)下的粘度值),最后用胺中和劑調(diào)節(jié)抑值為8-9,靜置、過濾出料即得水性金屬閃光漆。 [006引本發(fā)明中NC0值達到的預(yù)定值為0,本發(fā)明中大位阻基團的作用是提供空間位阻, 削弱分子間作用力,從而降低樹脂粘度。
[0066] 該具有優(yōu)異的儲存穩(wěn)定性,良好的物理機械性能、耐水性、耐化性和耐候性,且具 有優(yōu)異的侶粉排列的汽車用單組份水性金屬閃光漆的制法的特征在于,制備原料包括:具 有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA、侶粉漿、助劑、助溶劑、去離子水和胺中和劑;其 中具有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非離子型PUA為金屬閃光漆提供優(yōu)異的物理機械性能、耐 水性、耐化性和耐候性,且可W幫助侶粉定向排列;助劑可W提高金屬閃光漆的儲存穩(wěn)定 性,幫助侶粉排列,同時還可W改善金屬閃光漆的施工性等;助溶劑可W幫助侶粉在樹脂 中更好的分散;去離子水可用于調(diào)節(jié)金屬閃光漆的粘度;胺中和劑可調(diào)節(jié)金屬閃光漆的抑 值,保證其儲存穩(wěn)定性。
[0067] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明技術(shù)方案中制備含具有IPN結(jié)構(gòu)的無溶劑的陰/非 離子型PUA的汽車用水性金屬閃光漆的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有下述優(yōu)點:
[0068] (1)在合成PA預(yù)聚物時采用反應(yīng)性稀釋劑作為蓋底溶劑,可W避免在合成過程中 外加助溶劑,節(jié)省了成本,且可W制備不含V0C的水性樹脂;
[0069] 口)在合成PA預(yù)聚物所用的單體中,同時包含了 4種功能性單體即;含有龐大的叔 碳酸醋基和環(huán)氧基的活性稀釋劑、含有駿基和大位阻基團的丙締酸醋單體、含有非離子鏈 段的丙締酸醋單體W及帶有至少S個不飽和雙鍵的交聯(lián)單體。制得的PA預(yù)聚物側(cè)鏈同時 帶有大位阻基團、仲哲基和非離子親水鏈段,而且PA預(yù)聚物分子內(nèi)部形成局部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 PA預(yù)聚物側(cè)鏈帶有的仲哲基可W與PU預(yù)聚物末端的異氯酸醋基團反應(yīng),連接PU預(yù)聚物和 PA預(yù)聚物;PA預(yù)聚物側(cè)鏈帶有的非離子親水鏈段可W發(fā)揮非離子鏈段的協(xié)同作用,提供更 優(yōu)異的耐電解質(zhì)性,另外本發(fā)明所用的含有非離子鏈段的丙締酸醋單體的價格低于通常引 入側(cè)鏈非離子鏈段所用的聚離二元醇,如S哲甲基丙烷聚己二醇單甲離;PA預(yù)聚物側(cè)鏈帶 有的大位阻基團由叔碳酸縮水甘油醋與鄰環(huán)己二酸-1-[1-甲基-2-[ (1-氧代-2-丙締基) 氧基]己基]醋的反應(yīng)產(chǎn)物提供,大位阻基團的存在弱化了分子鏈間的作用力,使PA預(yù)聚 物的粘度降低,同時也簡化了后續(xù)聚氨醋合成的工序,此外,大位阻基團還能提升漆膜的耐 水性、耐化性和耐候性;PA預(yù)聚物形成的局部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高了PUA膜的物理機械性能、耐 水性、耐化性和耐候性;
[0070] 樹在合成PA預(yù)聚物時,含環(huán)氧基的活性稀釋劑與含駿基的丙締酸醋單體反應(yīng)生 成