[發(fā)明專利]羥基型含氟水性丙烯酸樹(shù)脂-聚氨酯雜化體的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010162556.2
• 申請(qǐng)日: 2010-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101845118A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆福安;陳少雙;蔡明生;鄭宗武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東天銀化工實(shí)業(yè)有限公司;武漢工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F283/00
• 分類(lèi)號(hào): C08F283/00;C08F220/22;C08G18/68;C08G63/676;C09D151/08
• 代理公司: 揭陽(yáng)市博佳專利代理事務(wù)所 44252
• 代理人: 黃鏡芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種羥基型含氟水性丙烯酸樹(shù)脂-聚氨酯雜化體的制備方法。由其配制的熱固性水性漆可用于水泥、木材、金屬及塑料等多種基材。本發(fā)明通過(guò)使用不飽和聚酯二元醇在水性聚氨酯大分子鏈上引入不飽和雙鍵，使其和丙烯酸酯類(lèi)(或和乙烯基類(lèi))、含氟丙烯酸酯類(lèi)、羥基型丙烯酸酯類(lèi)單體進(jìn)行無(wú)皂乳液共聚，合成了一種具有無(wú)皂、高性價(jià)比、用途廣泛的新型羥基水性含氟樹(shù)脂。

背景技術(shù)

水性涂料代表著涂料的發(fā)展方向，其中水性樹(shù)脂對(duì)水性涂料的性能起決定作用。水性涂料包括熱塑性和熱固性體系分兩大類(lèi)。熱塑性涂料通常為單組分包裝，使用方便，是目前水性涂料的主流產(chǎn)品，但其性能(如耐水性、耐溶劑性、防腐性、耐磨性)較差；因此，近年來(lái)熱固性水性涂料得到了重視，熱固性涂料由于成膜時(shí)的進(jìn)一步交聯(lián)固化，提高了漆膜的致密度，可以極大提升涂膜的綜合性能。本發(fā)明通過(guò)使用羥基型丙烯酸酯類(lèi)單體制備羥基型水性樹(shù)脂，該羥基可以同水性多異氰酸酯配制熱固性雙組分水性聚氨酯漆或單組分氨基烘漆。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種性能優(yōu)異、可以廣泛應(yīng)用、較低成本的羥基型含氟水性丙烯酸樹(shù)脂-聚氨酯雜化體的制備方法。

水性聚氨酯具有卓越的耐候性、耐低溫沖擊性、化學(xué)穩(wěn)定性、彈性、柔韌性和耐磨性等特性。本發(fā)明利用水性聚氨酯單分子作為表面活性大單體，通過(guò)自由基無(wú)皂乳液聚合實(shí)現(xiàn)同丙烯酸樹(shù)脂的雜化，引入的羥基丙烯酸酯類(lèi)單體，通過(guò)交聯(lián)固化可以克服熱塑性水性樹(shù)脂的缺點(diǎn)，通過(guò)水性聚氨酯對(duì)氟丙樹(shù)脂進(jìn)行改性，避免了氟丙樹(shù)脂高成本的缺點(diǎn)，同時(shí)將聚氨酯優(yōu)異的物理性能復(fù)合進(jìn)來(lái)。水性聚氨酯與水性氟丙樹(shù)脂雜合不僅使氟樹(shù)脂可以用于建筑涂料，而且也可以用于木器和金屬涂料。

本發(fā)明先制備不飽和聚酯樹(shù)脂，然后合成陰離子型不飽和水性聚氨酯，利用不飽和水性聚氨酯的陰離子表面活性，在進(jìn)行乳液聚合時(shí)，不外加小分子乳化劑，采用無(wú)皂乳液聚合的方法使(氟)丙烯酸酯類(lèi)單體、乙烯基類(lèi)單體、羥基丙烯酸酯類(lèi)單體在聚氨酯內(nèi)部很好地進(jìn)行共聚。本發(fā)明既避免了使用有毒的含氟乳化劑，而且反應(yīng)條件溫和，由于產(chǎn)品中沒(méi)有小分子型乳化劑的存在，樹(shù)脂性能也有很大的提高，同時(shí)羥基的引入為交聯(lián)固化提供反應(yīng)點(diǎn)，以提高涂膜綜合性能。

本發(fā)明，其合成的主要原料及其用量為：

(1)不飽和水性聚氨酯是利用不飽和端羥基聚酯、二元醇擴(kuò)鏈劑、親水單體、二異氰酸酯、中和劑、擴(kuò)鏈劑、去離子水等合成。不飽和水性聚氨酯的制備配方(質(zhì)量比)為不飽和端羥基聚酯∶二元醇擴(kuò)鏈劑∶親水單體∶二異氰酸酯∶催化劑∶中和劑∶去離子水∶擴(kuò)鏈劑＝15～30∶2～10∶2.5～9∶18～35∶0.03～0.08∶1.8～12∶50～180∶0.5～2.5。

(2)不飽和端羥基聚酯的配方(質(zhì)量比)為二元酸(或和酐)∶二元醇∶溶劑二甲苯＝15～35∶20～40∶3～10。

(3)(甲基)丙烯酸酯類(lèi)-乙烯基類(lèi)、氟丙烯酸酯類(lèi)和羥基型單體的總質(zhì)量占水性聚氨酯固體份的0.8～3.0倍；

(4)最少包含2種丙烯酸酯類(lèi)單體或(和)乙烯基單體，其質(zhì)量用量占丙烯酸樹(shù)脂的30％～60％；

(5)最少包含1種氟丙烯酸酯類(lèi)單體，其質(zhì)量用量占丙烯酸樹(shù)脂的10％～46％；

(6)最少包含1種羥基丙烯酸酯類(lèi)單體，其質(zhì)量用量占丙烯酸酯樹(shù)脂的10％～35％；

(7)最少包含1種引發(fā)劑，其質(zhì)量用量占丙烯酸樹(shù)脂的0.3％～3.0％。

本發(fā)明，不飽和端羥基聚酯合成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(huán)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(yīng)為三羥甲基丙烷單烯丙基醚；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(lái)酸酐、苯酐、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、四氫苯酐和六氫苯酐中的一種或幾種混用。