[發明專利]一種無VOC殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410240437.2
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103980791A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 王海花;范潔;費貴強;沈一丁;蘭靜
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C08F290/06;C08F220/18;C08F220/14;C08G18/12;C08G18/64;C08G18/30;C08J3/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種無VOC殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料，其特征在于，按質量份數計，包括殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液75～150份，潤濕劑0.2～1份，流平劑0.1～1份，增稠劑0.5～3份，消泡劑0.1～0.5份和打磨劑1～2份；

所述殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液通過以下方法制得：

a.首先，按質量份數計，向干燥反應器中加入30～35份惰性乙烯基單體、15～25份聚合物多元醇、0.5～3.5份水溶性殼聚糖、20～25份二異氰酸酯化合物、5～10份陰離子混合親水擴鏈劑和0～0.35份催化劑，反應溫度為70～85℃，反應時間為2～4小時；

b.然后，加入5～7份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體進行封端，再加入5～6份含烷氧基的有機硅偶聯劑，反應0.5～1小時，再將溫度冷卻至30～50℃，再加入5.7～6.3份的堿類成鹽劑，中和反應20～30分鐘，再加入75～260份水，攪拌分散10～20分鐘，再升溫至70～85℃；

c.最后，在溫度為70～85℃的條件下，將引發劑水溶液在0.5～1小時內滴入到反應器中，滴加完畢后，繼續保溫反應2～3小時，制得殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液；其中，引發劑水溶液中引發劑的質量份數為1.4～2.1份。

2.一種無VOC殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.首先，按質量份數計，向干燥反應器中加入30～35份惰性乙烯基單體、15～25份聚合物多元醇、0.5～3.5份水溶性殼聚糖、20～25份二異氰酸酯化合物、5～10份陰離子混合親水擴鏈劑和0～0.35份催化劑，反應溫度為70～85℃，反應時間為2～4小時；

b.其次，加入5～7份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體進行封端，再加入5～6份烷氧基的有機硅偶聯劑，反應0.5～1小時后將溫度冷卻至30～50℃，再加入5.7～6.3份的堿類成鹽劑，中和反應20～30分鐘，再加入75～260份水，攪拌分散10～20分鐘，再升溫至70～85℃；

c.然后，在溫度為70～85℃的條件下，將引發劑水溶液在0.5～1小時內滴入到反應器中，滴加完畢后，繼續保溫反應2～3小時，制得殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液；其中，引發劑水溶液是將1.4～2.1份引發劑溶于35～45份水中制得；

d.最后，將殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液85份，潤濕劑0.3份，流平劑0.2份，增稠劑0.6份，消泡劑0.2份，打磨劑1.2份混合攪拌，分散到細度小于3微米，得到無VOC殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料。

3.根據權利要求2所述的一種無VOC殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于：所述惰性乙烯基單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯中的一種、兩種或兩種以上任意配比的混合物。

4.根據權利要求2所述的一種無VOC殼聚糖改性水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于，所述聚合物多元醇為分子量介于1000～2000之間的聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己內酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚四氫呋喃二醇中的一種或兩種任意配比的混合物。

5.根據權利要求2所述的一種無VOC殼聚糖改性的水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于，所述水溶性殼聚糖為羧甲基殼聚糖、酰化殼聚糖中的一種或兩種任意配比的混合物。

6.根據權利要求2所述的一種無VOC殼聚糖改性水性有機硅聚氨酯-聚丙烯酸酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯化合物為六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種任意配比的混合物。