[發明專利]羥基型含氟水性丙烯酸樹脂-聚氨酯雜化體的制備方法

有效

• 申請號: 201010162556.2
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101845118A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 閆福安;陳少雙;蔡明生;鄭宗武
• 申請（專利權）人: 廣東天銀化工實業有限公司;武漢工程大學
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/22;C08G18/68;C08G63/676;C09D151/08
• 代理公司: 揭陽市博佳專利代理事務所 44252
• 代理人: 黃鏡芝

1.羥基型含氟水性丙烯酸樹脂-聚氨酯雜化體的制備方法，其工藝包括以下步驟：

(a)不飽和端羥基聚酯的合成：

在氮氣的保護下，依設計配方將二元醇，二元酸/酐，溶劑二甲苯加入裝有溫度計、分水器、攪拌器的反應器中，用電熱套加熱至冷凝管中開始有回流，升溫到140℃，開動攪拌，緩慢升溫至190℃，升溫時間為4小時，在190℃保溫反應1小時后，開始測定酸值，當酸值降至5mgKOH/g樹脂時，降溫至100℃，真空脫除二甲苯，真空度≥0.045kPa，降溫至40℃，過濾、出料，得不飽和端羥基聚酯，羥值控制在56～112mgKOH/g樹脂，其中，配方原料的質量比為：二元酸/酐∶二元醇∶溶劑二甲苯＝15～35∶20～40∶3～10；

(b)不飽和水性聚氨酯的合成：

將上述不飽和端羥基聚酯，二元醇擴鏈劑，親水單體加入裝有攪拌器、溫度計的反應器中，在110℃條件下，真空脫水1小時，真空度≥0.060kPa；撤掉真空，通入氮氣保護，然后降溫至60-80℃，加入溶劑使親水單體溶解，溶劑的量由預聚體系按80％固體分計算得到，溶劑為丙酮或N-甲基吡咯烷酮，然后滴加二異氰酸酯，1小時滴加完畢，然后升溫到80℃，加入催化劑，繼續保溫反應2小時后，開始測定NCO含量，當NCO含量達到理論值±0.2％時，NCO含量理論值指羥基完全反應后剩余NCO基團占體系的質量的百分數；再降溫至60℃，加入中和劑，攪拌反應0.5小時；期間可用丙酮調節體系粘度；降溫至40℃，在高速攪拌下滴加溫度為15℃～20℃的去離子水，強力分散2～5分鐘后加入擴鏈劑，繼續分散1.5小時，60℃減壓脫除丙酮，得半透明狀不飽和水性聚氨酯，其中，配方原料的質量比為：不飽和端羥基聚酯∶二元醇擴鏈劑∶親水單體∶二異氰酸酯∶催化劑∶中和劑∶去離子水∶擴鏈劑＝15～30∶2～10∶2.5～9∶18～35∶0.03～0.08∶1.8～12∶50～180∶0.5～2.5；

(c)羥基型水性氟丙烯酸-聚氨酯雜化體樹脂的合成：

取上述一定量不飽和水性聚氨酯和稀釋用水加入于帶有攪拌裝置、溫度計、冷凝管和恒壓滴液漏斗的反應器中，將(甲基)丙烯酸酯類單體、乙烯基類單體、氟丙烯酸類單體、羥基丙烯酸酯類單體與引發劑混合，得單體混合液，取其10％～30％加入反應器，溫度控制在40℃～60℃，攪拌0.5小時溶漲膠粒；升溫至80℃，從滴液漏斗滴加剩余單體混合液，3～4小時滴完，視冷凝管中單體回流速度來控制滴加速度；升溫至85℃繼續反應1小時；最后冷卻至40℃，加中和劑調整pH值為8.0～8.5，400目尼龍網過濾，得到羥基型含氟水性丙烯酸樹脂-聚氨酯雜化體，其中：(甲基)丙烯酸酯類單體-乙烯基類單體、氟丙烯酸類單體和羥基丙烯酸酯類單體的總質量占不飽和水性聚氨酯固體份的0.8～3.0倍；(甲基)丙烯酸酯類單體或(和)乙烯基類單體、氟丙烯酸酯類單體和羥基型單體的用量分別占丙烯酸樹脂的30％～60％、10％～46％和10％～35％；引發劑的用量占丙烯酸樹脂的0.3％～3.0％；稀釋用水量按雜化體固體分要求計算得到，雜化體固體分設計在30％～50％。

2.根據權利要求1所述的羥基型含氟水性丙烯酸樹脂-聚氨酯雜化體的制備方法，其特征為：合成不飽和端羥基聚酯所用的二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、辛二醇、2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇、1，4(1，2)-環己烷二甲醇和三羥甲基丙烷單烯丙基醚中的兩種或兩種以上混用，其中一種應為三羥甲基丙烷單烯丙基醚；合成不飽和端羥基聚酯所用的二元酸/酐為乙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、二聚酸、反丁烯二酸、富馬酸、馬來酸酐、苯酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫苯酐和六氫苯酐中的一種或多種混用。