[發(fā)明專利]可自交聯(lián)的聚合物以及含有這種聚合物的顆粒的水性分散體

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310377456.5
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN104418983A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉銳;段剛;王韜;徐文強(qiáng);張廷珂
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東華潤涂料有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08G18/67;C09D151/08
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 李劍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可自交聯(lián)的聚合物及其制備方法。具體地，本發(fā)明涉及一種可自交聯(lián)的聚氨酯基聚合物。本發(fā)明還涉及一種含有上述可自交聯(lián)的聚合物的顆粒的水性分散體，該水性分散體可用在例如水性涂料組合物中作為粘合劑。本發(fā)明還涉及上述水性分散體的制備方法，以及包含這種水性分散體的涂料組合物。

背景技術(shù)

聚氨酯聚合物的水性分散體由于其自身所特有的優(yōu)勢因而在涂料應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛的用途。這些優(yōu)勢包括可粘附到各種基材(包括金屬基材、塑料基材、木質(zhì)基材等等)上、耐磨、具有彈性和柔韌性等等。

然而，聚氨酯聚合物也存在價格較高，耐侯性、耐水性、耐堿性不良等劣勢。為了進(jìn)一步改善上述聚氨酯聚合物的性能，通常采用乙烯基聚合物(諸如(甲基)丙烯酸類聚合物)對其進(jìn)行改性。常見的改性方法包括，使乙烯基單體與具有烯屬不飽和官能團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚物進(jìn)行自由基聚合，從而形成聚氨酯-乙烯基雜化聚合物。這種雜化聚合物結(jié)合了聚氨酯和乙烯基聚合物二者的優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，涂料工業(yè)仍然需要改進(jìn)的聚氨酯-乙烯基雜化聚合物以及包含該種雜化聚合物的顆粒的水性分散體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一方面提供了一種可自交聯(lián)的聚合物，其具有：包含氨基甲酸酯鏈接鍵的分子骨架；和化學(xué)鍵合到所述分子骨架上的酰肼基官能團(tuán)和能夠與所述酰肼基官能團(tuán)反應(yīng)的羰基官能團(tuán)。優(yōu)選地，所述酰肼基官能團(tuán)與所述羰基官能團(tuán)的摩爾當(dāng)量比在1：2至2：1的范圍內(nèi)。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，本發(fā)明的可自交聯(lián)的聚合物可通過如下來制備：

(i)提供式(I)所表示的含有烯屬不飽和基團(tuán)的、經(jīng)異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚物；

CH₂=C(R¹)-PU-NCO?????????式(I)

(ii)在肼或至少一種多酰肼化合物的存在下，使所述聚氨酯預(yù)聚物與式(II)所表示的含有羰基的烯屬不飽和化合物CH₂=C(R¹)-Bg-CO-L式(II)和至少一種不同于式(I)和式(II)的烯屬不飽和化合物(此后稱為其它烯屬不飽和化合物)進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，從而形成所述可自交聯(lián)的聚合物，

其中，PU表示聚氨酯鏈段；R¹表示氫或甲基；Bg表示二價有機(jī)片段，其中所述二價有機(jī)片段中與-CO-L直接連接的原子不是電負(fù)性大于碳原子的雜原子，或Bg為空；和L表示氫或甲基。

本發(fā)明另一方面提供了一種水性分散體，該水性分散體至少包含本發(fā)明的可自交聯(lián)的聚合物的顆粒，其中，所述水性分散體基本上不含游離的肼或多酰肼化合物。

本發(fā)明的另一方面提供了一種用于制備本發(fā)明的水性分散體的方法，所述方法包括：(A)使過量的二異氰酸酯與至少一種多羥基化合物、含有異氰酸酯反應(yīng)性官能團(tuán)的烯屬不飽和化合物、可選的含有水分散基團(tuán)的多羥基化合物進(jìn)行反應(yīng)，從而形成含有烯屬不飽和基團(tuán)、可選的懸掛的水分散基團(tuán)、經(jīng)異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚物；(B)在肼或至少一種多酰肼化合物的存在下，將上述不飽和聚氨酯預(yù)聚物、含有羰基的烯屬不飽和化合物和至少一種其它烯屬不飽和化合物分散在水中，從而形成懸浮液；并且(C)使所述懸浮液進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，從而形成至少含有可交聯(lián)聚合物的顆粒的水性分散體，

其中，所得水性分散體基本上不含游離肼或多酰肼化合物。

本發(fā)明的另一方面提供了一種涂料組合物，其包含本發(fā)明的可自交聯(lián)聚合物或本發(fā)明的水性分散體作為聚合物樹脂、和附加添加劑。

本發(fā)明的另一方面提供了一種基材，該基材上涂覆有本發(fā)明的涂料組合物或由其形成的涂層。優(yōu)選的，所述基材包括含有單寧的木質(zhì)基材、塑料基材、或金屬基材。

本發(fā)明的可自交聯(lián)的聚合物同時具有酰肼基官能團(tuán)和能夠與該酰肼基官能團(tuán)反應(yīng)的羰基官能團(tuán)。當(dāng)這種聚合物包含在涂料組合物中時，在成膜期間或之后這種可自交聯(lián)的聚合物發(fā)生自交聯(lián)反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而為所得涂層提供了增強(qiáng)的涂層性能，諸如耐磨性、強(qiáng)度等等。

本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在以下的說明書中闡明。根據(jù)說明書和權(quán)利要求，本發(fā)明其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

定義