[發明專利]一種丙烯酸酯接枝的水性聚氨酯乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201110458710.5
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102558460A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陸林森
• 申請（專利權）人: 上海東和膠粘劑有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F283/00;C08F220/18;C08F220/14;C08F4/04;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/12;C09D151/08;C09J151/08;D06M15/21
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種丙烯酸酯接枝的水性聚氨酯乳液及其制備方法。

背景技術

近幾年來，隨著環保法規日益嚴格，石油產品成本不斷升高，使人們對以水替代有機溶劑作為分散介質的水性聚氨酯越來越關注。水性聚氨酯乳液具有安全、易儲存、使用方便等特點，并且成本低，同時繼承了溶劑型聚氨酯很多優異的性能，如軟硬度可調、耐低溫、耐磨性好及粘附力強等，但存在著成膜速度慢、對非極性基材潤濕性差、初粘性低、耐水性差、耐熱性不夠理想等。丙烯酸酯類產品具有機械強度高、耐老化、耐磨性、耐溶劑性和耐水性好等優點，但存在熱粘冷脆的缺點。將丙烯酸酯和水性聚氨酯復合，能夠克服各自的缺點，使兩者優勢得到互補，做到揚長避短，涂膜性能得到明顯的改善，制備的復合乳液(PUA?)廣泛應用于皮革涂飾、涂料、膠粘劑、織物涂層等工業領域。

發明內容

本發明的目的是基于現有技術的不足，提供一種丙烯酸酯接枝的水性聚氨酯乳液及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種丙烯酸酯接枝的水性聚氨酯乳液，其特征在于，包括以下由重量份計的組分：

聚醚多元醇????????????100份；

二羥甲基丙酸??????????5-10份；

異佛爾酮二異氰酸酯????30-35份；

三乙胺????????????????3-5份；

乙二胺????????????????2-3份；

丙烯酸羥乙酯??????????5-40份；

丙烯酸酯混合單體??????100-200份；

引發劑????????????????10-20份；

去離子水??????????????350-400份。

優選地，所述的聚醚多元醇為聚醚多元醇N220。

優選地，所述的丙烯酸酯混合單體為軟單體丙烯酸丁酯和硬單體甲基丙烯酸甲酯的混合物，軟單體丙烯酸丁酯與硬單體甲基丙烯酸甲酯的質量比為1.5-2:1。

優選地，所述的引發劑為偶氮二異丁腈。

本發明還提供了上述丙烯酸酯接枝的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：將聚醚多元醇、二羥甲基丙酸按比例在90-100℃條件下真空脫水，放入反應釜中，升溫至80-85℃；

第二步：在第一步中的反應釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯，進行預聚反應，反應3小時；

第三步：在第二步中的反應釜中加入乙二胺和丙烯酸羥乙酯，進行擴鏈反應，反應1小時，降溫至50℃；

第四步：在第三步中的反應釜中加入丙烯酸酯混合單體30-50份，降溫至30-35℃；

第五步：在第四步中的反應釜中加入三乙胺，攪拌8-10min，在800-1000r/min高速剪切下加入去離子水乳化，分散25-30min，得到乳液；

第六步：在第五步得到的乳液中均勻滴加剩余的丙烯酸酯混合單體和引發劑，在2-3h內滴加完畢，升溫至80-85℃反應1-2h，降溫至室溫，得到PUA乳液。

本發明的有益效果：

（1）在制備聚氨酯分散液的過程中，引入親水性的二羥甲基丙酸，不需要添加乳化劑，由于聚氨酯分子中含有親水性的成分，所以在乳化階段無需強力攪拌而自身分散形成乳液，且穩定性好。

（2）本發明方法采用的引發劑為偶氮二異丁腈，分散效果好，制備的乳液粒徑小，分布均勻，各種力學等性能優良，應用范圍更加廣泛。

（3）本發明制備的產品環保健康，使用過程中無有毒氣體揮發。

具體實施方式

????下面結合實施例對本發明進行詳細描述。

????實施例1-3中聚醚多元醇選用聚醚多元醇N220；丙烯酸酯混合單體為軟單體丙烯酸丁酯和硬單體甲基丙烯酸甲酯的混合物，軟單體丙烯酸丁酯與硬單體甲基丙烯酸甲酯的質量比為1.5-2:1；引發劑選用偶氮二異丁腈。

實施例1