專利名稱：一種乳膠漆用締合型增稠劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增稠劑的制備方法，尤其是一種乳膠漆用締合型增稠劑的制備方法。
背景技術(shù)：
水基高分子是目前高分子科學(xué)中發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域，水基高分子材料以水作為分散介質(zhì)，對(duì)環(huán)境無不良影響，是標(biāo)準(zhǔn)的綠色環(huán)保高分子材料。水基高分子材料自身具有的流變學(xué)性能不一定符合應(yīng)用的要求，大多水基高分子材料的使用需要添加流變學(xué)助劑。增稠劑是水基高分子體系中應(yīng)用最廣泛的流變學(xué)助劑，其中聚氨酯締合型增稠劑是水性涂料助劑領(lǐng)域最為重要的助劑之一，其分子結(jié)構(gòu)與增稠原理完全不同于傳統(tǒng)增稠劑，其流變學(xué)特性也表現(xiàn)出與眾不同的特點(diǎn)。聚氨酯締合型增稠劑以其優(yōu)異的流平性能成為高檔建筑乳膠涂料不可取代的流變學(xué)助劑。
從現(xiàn)有水性聚氨酯增稠劑來看，存在的問題主要有低減粘度低，使用該助劑的乳膠漆儲(chǔ)存時(shí)顏填料粒子容易脫落，造成乳膠漆的分層，這主要是因?yàn)樵撛龀韯┑木喓宵c(diǎn)少，不能給顏填料以足夠的“錨定”力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有水性聚氨酯增稠劑粘度過低，對(duì)顏填料錨定力不足，導(dǎo)致顏填料粒子易脫落等問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種乳膠漆用締合型增稠劑的制備方法，該方法的主要特征是在聚乙二醇和二異氰酸酯的反應(yīng)過程中引入締合單體，增強(qiáng)增稠劑的締合能力，使由原來的兩點(diǎn)或單點(diǎn)締合變?yōu)槿c(diǎn)以上的多點(diǎn)締合，多點(diǎn)締合的增稠劑與乳膠粒子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具體制備方法包括如下步驟(1)首先在反應(yīng)器中加入90～98份(重量比)聚乙二醇和235～280份甲苯(溶劑)的混合物，升溫至110～120℃回流1～2個(gè)小時(shí)，加熱共沸脫水。
(2)水脫盡后，冷卻至75～85℃，加入0.05～0.1份的催化劑。
(3)接著冷卻到70～75℃，加入2.0～6.5份的二異氰酸酯，反應(yīng)2～3小時(shí)，然后加入0.8～1.5份的締合單體進(jìn)行封端反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1～1.5個(gè)小時(shí)。
(4)最后將反應(yīng)產(chǎn)物脫除甲苯，放入100℃的烘箱中烘五小時(shí)，再放進(jìn)干燥器中冷卻，得塊狀固體，即為所需的締合型增稠劑。
反應(yīng)物聚乙二醇的分子量控制在1500，2000，3350，6000和10000幾個(gè)品種范圍內(nèi)。
該方法第(3)步中加入的二異氰酸酯是六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或氫化4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(HMDI)或異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，其中六亞甲基二異氰酸酯的效果最佳，用它制備的締合型增稠劑是不泛黃的增稠劑。所用的締合單體是含活潑氫的化合物，該化合物為單官能度化合物或二官能度化合物，所述締合單體為單官能度化合物或二官能度化合物中的一種或它們的混合物。
單官能度化合物可以選用NH2-R或NH2-CH(R)2或NH2-C(R)3，其中R為C8～C16的直鏈烷烴；二官能度化合物的分子式為
其中，R1是C1～C6的亞甲基，R2是C6～C18的烷烴基，分子結(jié)構(gòu)是直鏈或異構(gòu)體。
本方法中添加的催化劑是二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
本發(fā)明一種乳膠漆用締合型增稠劑的制備方法，其有益效果在于用本發(fā)明所述方法制備的多點(diǎn)締合增稠劑與乳膠粒子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大大提高了乳膠漆的稠度，使乳膠漆既具有在低剪切下的高稠度，又具有在高剪切下的低施工粘度的特性，顯著提高了乳膠漆的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
為了更好地實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)舉以下實(shí)施例予以說明，但實(shí)例并不是對(duì)本發(fā)明的限制。
在實(shí)例原料配比中所用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)例1 在帶有攪拌裝置的瓶中加入聚乙二醇(MW＝3350)92份，甲苯240份，將溫度升高至120℃左右，共沸脫水1小時(shí)，待水脫盡后，降溫至80℃，加入0.08份催化劑，再冷卻至75℃，加入六亞甲基二異氰酸酯6.2份，保持體系溫度在75℃左右反應(yīng)2小時(shí)，然后加入1.3份單官能度締合單體 再反應(yīng)1小時(shí)，然后除去產(chǎn)物中的甲苯溶劑，所得產(chǎn)物在100℃的烘箱中烘5小時(shí)得到白色塊狀固體產(chǎn)物。取固體產(chǎn)物20份，加入60份去粒子水和20份的丙二醇配成固含量為20％的溶液，就得到了適用于乳膠漆的聚氨酯增稠劑。
實(shí)例2 在帶有攪拌裝置的瓶中加入聚乙二醇(MW＝6000)96份，甲苯255份，將溫度升高到115℃左右共沸脫水1小時(shí)，待水脫盡后，降溫至85℃，加入0.08份催化劑，再冷卻至75℃，加入六亞甲基二異氰酸酯3.6份，保持體系溫度在75℃左右反應(yīng)3小時(shí)，然后加入0.9份二官能度締合單體 再反應(yīng)1小時(shí)，然后除去產(chǎn)物中的甲苯溶劑，將所得的產(chǎn)物在90℃的烘箱中烘5小時(shí)得到白色塊狀固體產(chǎn)物。取固體產(chǎn)物20份，加入60份去粒子水和20份的丙二醇配成固含量為20％的溶液。
實(shí)例3 在帶有攪拌裝置的瓶中加入聚乙二醇(MW＝10000)97份，甲苯270份，將溫度升高至120℃左右共沸脫水1小時(shí)，待水脫盡后，降溫至85℃，加入0.1份催化劑，再冷卻至75℃，加入六亞甲基二異氰酸酯2.2份，保持體系溫度在75℃左右反應(yīng)個(gè)小時(shí)，然后加入0.3份二官能度締合單體 在此條件下反應(yīng)1小時(shí)，隨后加入0.6份的單官能度締合單體C12H25——NH2，再反應(yīng)0.5小時(shí)，然后除去產(chǎn)物中的甲苯溶劑，將所得的產(chǎn)物在100℃的烘箱中烘5小時(shí)得到白色塊狀固體產(chǎn)物。取固體產(chǎn)物20份，加入60份去粒子水和20份的丙二醇配成固含量20％的溶液，就得到了應(yīng)用于乳膠漆的聚氨酯增稠劑。
權(quán)利要求
1.一種乳膠漆用締合型增稠劑的制備方法，其主要特征在于在反應(yīng)物聚乙二醇和二異氰酸酯的反應(yīng)過程中引入締合單體，使由原來的兩點(diǎn)或單點(diǎn)締合變?yōu)槿c(diǎn)以上的多點(diǎn)締合，多點(diǎn)締合的增稠劑與乳膠粒子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該增稠劑的具體制備方法包括如下步驟(1)首先在反應(yīng)器中加入90～98份(重量比)聚乙二醇和235～280份甲苯(溶劑)的混合物，升溫至110～120℃回流1～2個(gè)小時(shí)，加熱共沸脫水；(2)水脫盡后，冷卻至75～85℃，加入0.05～0.1份的催化劑；(3)接著冷卻到70～75℃，加入2.0～6.5份的二異氰酸酯，反應(yīng)2～3小時(shí)，然后加入0.8～1.5份的締合單體進(jìn)行封端反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1～1.5小時(shí)；(4)最后將反應(yīng)產(chǎn)物脫除甲苯，放入100℃的烘箱中烘五小時(shí)，再放進(jìn)干燥器中冷卻，得塊狀固體，即為所需的締合型增稠劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于所用催化劑是二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二異氰酸酯，其特征在于所述二異氰酸酯是六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或氫化4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(HMDI)或異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，其中六亞甲基二異氰酸酯的效果最佳。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的締合單體，其特征在于該締合單體是含活潑氫的化合物，該化合物為單官能度化合物或二官能度化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的締合單體，其特征在于所添加的締合單是單官能度或二官能度化合物中的一種或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的單官能度化合物，其特征在于單官能度化合物的分子通式是NH2-R或NH2-CH(R)2或NH2-C(R)3，其中R為C8～C16的直鏈烷烴。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的二官能度化合物，其特征在于二官能度化合物的分子通式為 其中，R1是C1～C6的亞甲基，R2是C6～C18的烷烴基，其分子結(jié)構(gòu)是直鏈或異構(gòu)體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乳膠漆用締合型增稠劑的制備方法，該方法的主要特征是在反應(yīng)物聚乙二醇和二異氰酸酯的反應(yīng)過程中引入締合單體，增強(qiáng)增稠劑的締合能力，使由原來的兩點(diǎn)或單點(diǎn)締合變?yōu)槿c(diǎn)以上的多點(diǎn)締合，多點(diǎn)締合的增稠劑與乳膠粒子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)顏填料粒子具有較好的錨固力，解決使用傳統(tǒng)水性增稠劑的乳膠漆儲(chǔ)存時(shí)顏填料粒子易脫落，造成乳膠漆的分層等問題。
文檔編號(hào)C09D7/12GK1840588SQ20051006360
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者關(guān)有俊, 何唯平 申請(qǐng)人:深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司