[發(fā)明專利]可紫外光固化的水性聚氨酯分散體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210206961.9
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102702469A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張衛(wèi)東;呂錢江
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市漢諾新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/32;C08J3/09;C08F283/00;C09D175/16
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分散體系，具體的說，是一種可光固化水性聚氨酯分散體，本發(fā)明還涉及該分散體系的制備方法，屬于化工分散體系制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

紫外光固化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于聚合物固化中，其特點是樹脂在室溫下經(jīng)過紫外光照射可以從流動態(tài)變成固態(tài)。傳統(tǒng)的紫外光固化體系一般有光引發(fā)劑、含不飽和雙鍵的齊聚物和反應性活性稀釋劑組成。稀釋劑的主要作用是降低體系的粘度，但是它具有強烈的氣味，同時對感官和皮膚有較強的刺激。隨著對換將與安全的日益重視，應逐步減少或禁止這種稀釋劑的應用。在這種情況下，水性光固化體系應運而生；該體系以水為分散劑，既減少了對環(huán)境的污染，同時又降低了體系的易燃性。

CN200810039199.3揭示了一種紫外光固化水性聚氨酯涂料，首先以多元醇和烯分別為端羥基通過化學鍵的方法引入到聚氨酯多元醇或異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體中，再通過自乳化制備含多元硫醇和多元烯的水性聚氨酯分散體涂料；然后以上述兩種聚氨酯水性分散體涂料作為基礎(chǔ)制備得水性聚氨酯涂料，其固含量在15～55%；CN101613449A發(fā)明公開了一種紫外光固化的水性聚氨酯樹脂，該種紫外光固化的水性聚氨酯樹脂將聚醚二醇引入聚氨酯主鏈中，并用單羥基丙烯酸酯類的單體封端這樣聚氨酯鏈中可以引入更多的雙鍵進行交聯(lián)聚合，提高了涂膜的交聯(lián)和相對分子量，有效提高了UV固化水性體系的耐化學品性能，同時能兼顧硬度和柔韌性兩面性能。

但上述專利中存在雙鍵含量低、交聯(lián)密度低的缺陷，導致固化后，耐水性、耐溶劑性和機械性能欠佳，硬度偏低等缺陷。同時由于分子量小，儲存穩(wěn)定性差，在儲存過程中容易出現(xiàn)破乳、分層等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述不足，本發(fā)明公開一種高度枝化結(jié)構(gòu)、雙鍵含量高、儲存穩(wěn)定的可光固化水性聚氨酯分散體及其制備方法。

本發(fā)明的前一技術(shù)方案是這樣的：一種可紫外光固化的水性聚氨酯分散體，，該分散體系是通過下述步驟制備的：

1）稱取300～600重量份蓖麻油加入至帶攪拌器的反應器中，加熱至100～130℃真空脫水30～120min，冷卻至50～60℃時，邊攪拌邊加入的200～600重量份多異氰酸酯，升溫至60～100℃反應60～240min后，得到產(chǎn)物A；

2）將產(chǎn)物A冷卻至55～65℃時，加入100～400重量份溶劑，在40～50℃邊攪拌邊滴加60～200重量份帶叔胺基的低分子量多元醇，在40～60℃反應1～3小時后，得到產(chǎn)物B；

3）向產(chǎn)物B加入20～120重量份帶羥基的乙烯基單體和0.001～0.1重量份有機金屬催化劑，在40～80℃反應1～3小時，得到產(chǎn)物C；

4）將30～100重量份酸與1000～2000重量份水混合均勻后，滴加至產(chǎn)物C中，在滴加過程中連續(xù)攪拌產(chǎn)物C，滴加結(jié)束繼續(xù)攪拌30～60min后，再減壓蒸餾脫出溶劑，得到產(chǎn)物D；

5）向產(chǎn)物D中加入0.1～2%的光引發(fā)劑與1～10重量份甲基吡咯烷酮，攪拌均勻，即得到該可紫外光固化的水性聚氨酯分散體。

上述的一種可紫外光固化的水性聚氨酯分散體，其特征在于，步驟1）稱取300～600重量份蓖麻油加入至帶攪拌器的反應器中，加熱至100～130℃真空脫水30～120min后，加入1～100重量份低分子量多元醇，冷卻至50～60℃時，邊攪拌邊加入的200～600重量份多異氰酸酯，升溫至60～100℃反應60～240min后，得到產(chǎn)物A；

上述的一種可紫外光固化的水性聚氨酯分散體，其特征在于，步驟5）向產(chǎn)物D加入0.1～100重量份的多官能度UV活性稀釋劑，攪拌均勻后加入0.1～2%的光引發(fā)劑與1～10重量份甲基吡咯烷酮，攪拌均勻，即得到該可紫外光固化的水性聚氨酯分散體。

本發(fā)明的后一技術(shù)方案是這樣的：?該可紫外光固化的水性聚氨酯分散體的制備方法，依次包括下述制備步驟：

1）稱取300～600重量份蓖麻油加入至帶攪拌器的三口燒瓶，加熱至100～130℃真空脫水30～120min，邊攪拌邊加入低分子量多元醇0～100重量份；冷卻至50～60℃時，邊攪拌邊加入的多異氰酸酯200～600重量份，升溫至60～100℃反應60～240min，得到產(chǎn)物A；

2）當產(chǎn)物A冷卻至55～65℃時，加入100～400重量份溶劑，在40～50℃邊攪拌邊滴加含60～200重量份叔胺基的低分子量多元醇，在40～60℃反應1～3小時，得到產(chǎn)物B；