[發明專利]一種雙組分水性木器漆的聚氨酯多元醇分散體及其制備方法

有效

• 申請號: 201310006075.6
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103130977A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 戴李宗;潘尹銀;程玲;羅偉昂;吳錦添;許延利;劉李;許一婷;曾碧榕;劉新瑜;何凱斌
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/32;C08G18/34;C09D175/06;C09D175/08
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯多元醇分散體及其制備方法，具體涉及一種由脂環族異氰酸酯合成的聚氨酯多元醇分散體及其制備方法。

背景技術

聚氨酯具有強度高，耐磨性好，附著力強，耐化學品性好，耐高溫性強，光澤度好等優點，廣泛應用在涂料、膠黏劑、水性皮革涂飾劑、織物整理劑等方面。在合成涂料方向，水性聚氨酯涂料的最大優勢在于大大降低了有機揮發性溶劑(VOC)的用量或基本上消除了有機溶劑，具有耐低溫性好、附著力強、不燃、無毒、無環境污染、節約能源等優點。

水性聚氨酯按使用形式分為單組份和雙組份水性聚氨酯。單組份水性聚氨酯施工方便，但是在耐水性、耐磨性、耐化學品，硬度等方面與傳統溶劑型聚氨酯相比仍有不足。雙組分水性聚氨酯涂料是由含-OH基的水性多元醇和含-NCO基的低粘度多異氰酸酯固化劑組成，它將雙組分溶劑型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量相結合，成為涂料工業的研究熱點。具有成膜溫度低，附著力強、耐磨性好、硬度大、耐化學品性好、耐水性好等優越性能。

關于水性聚氨酯的研究主要集中在單組份水性聚氨酯體系。直到目前，體系的研究尚處在起步階段。雖然有少量雙組份水性聚氨酯問世，但遠遠不能滿足市場對產品性能的需求。

韋春雨和高文先等【中國專利，CN1278539A，羥基聚氨酯水分散體及其組成的水性雙組份聚氨酯涂料】提供了一種羥基聚氨酯水分散體及其制造工藝，由高度支化的羥基封端聚氨酯、非離子表面活性劑、去離子水、PH值調節劑配制而成，水分散體的PH值為7-8。所述聚氨酯涂料的硬度高，耐黃變，但在耐水性、耐熱性、力學性能方面稍顯不足且成本較高。

駱衛平等【中國專利，CN101519567SA，水性聚氨酯木器漆】提供了一種水性聚氨酯木器漆的合成方法。由聚醚二元醇和甲苯二異氰酸酯合成預聚體，加入二羥甲基丙酸，三羥甲基丙烷，一縮二乙二醇和丙酮進行降粘-擴鏈反應，再加三乙胺中和，最后加無離子水分散乳化。該發明提供的水性聚氨酯木器漆附著力強、成本低，但是在耐黃變、硬度、力學性能和耐水性等方面存在不足。

張發愛等【中國專利，CN1557892A，一種水性雙組份聚氨酯涂料及其制備方法】提供一種含羥基丙烯酸酯乳液，且其與親水改性多異氰酸酯配合使用的水性雙組份聚氨酯涂料及其制備方法。該發明提供的水性聚氨酯涂料硬度高，耐水性好，無污染，但是制作工藝相對復雜，成本相對較高。

發明內容

本發明旨在改進現有技術的不足，提供一種由脂環族異氰酸酯合成的聚氨酯多元醇分散體及其制備方法。分散體配制成一種雙組分水性木器漆，可替代傳統溶劑型聚氨酯涂料和單組份水性聚氨酯。

本發明所涉及的聚氨酯多元醇分散體，其原料重量份數如下：

分子量600～2000的低聚物二元醇???45～70；

多異氰酸酯??????????????????????17～35；

催化劑??????????????????????????1～2；

親水性擴鏈劑????????????????????4～7；

小分子擴鏈劑????????????????????3～6；

交聯劑??????????????????????????2～4；

中和劑??????????????????????????2～5；

配方中所述多異氰酸酯與低聚物二元醇用量需滿足：多異氰酸酯基（-NCO）與羥基（-OH）的比例R=1.5～3。

配方中所述低聚物二元醇為聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己內酯二醇等中的一種。

配方中所述多異氰酸酯單體為甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環已基甲烷二異氰酸酯等中的一種。

配方中所述親水性擴鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥基半酯、乙二氨基乙磺酸鈉、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺等中的一種。

配方中所述催化劑為二丁基二月桂酸錫、三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺等中的一種。

配方中所述小分子擴鏈劑為乙二醇、1，4-丁二醇、一縮二乙二醇、甲基丙二醇、1，2-丙二醇等中的一種。

配方中所述交聯劑為三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、聚丙烯酸酯多元醇等中的一種。

配方中所述中和劑為三乙胺、鹽酸、醋酸、環氧丙烷等中的一種。

本發明所述一種用于雙組分水性木器漆的聚氨酯多元醇分散體的制備方法如下：