[發(fā)明專利]一種水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法

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• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105294958A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 黃志強;王繼發(fā);劉泓銘
• 申請（專利權）人: 桂林市和鑫防水裝飾材料有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F2/30;C08F2/26;C08G18/67;C08G18/48;C08G18/10;C09D151/08
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 石曉玲

技術領域

本發(fā)明屬于建筑涂料領域，具體涉及一種水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法。

背景技術

目前普遍采用的乳膠漆用乳液(如純丙乳液、苯丙乳液等)大多是線型共聚物，常溫下處于玻璃態(tài)，冬天難免變得硬而脆，容易產生微裂紋而失去保護和裝飾作用。為此，需要增加軟單體用量以降低其玻璃化溫度，而使其在常溫下具有彈性，但這同時降低了其黏流溫度，耐沾污性顯著下降，導致夏天容易變軟甚至發(fā)黏。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法，該方法在增加軟單體的同時引入雙鍵封端型聚氨酯作為交聯劑對丙烯酸酯乳液進行改性，制備微交聯彈性乳液。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是：

一種水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法，包括以下步驟：

(1)在反應器中加入12.5-20.9份有機異氰酸酯、22.5-34.8份擴鏈劑，攪拌升溫至60～65℃，并抽真空至-0.095MPa反應30～45min，然后升溫到80～85℃反應2h，得到聚氨酯預聚物；加入5.8-13.9份丙烯酸-β-羥乙酯對聚氨酯預聚物進行封端，反應2h，得到雙鍵封端型聚氨酯交聯劑；

(2)在反應器中加入1.36-2.1份乳化劑、10～22.6份去離子水和0.13～0.22份pH緩沖劑，強烈攪拌充分溶解；然后將64～75份丙烯酸酯單體、1.28～2.42份聚氨酯交聯劑攪拌均勻得到混合溶液A；0.32～0.5份引發(fā)劑用10g去離子水充分溶解；水浴升溫至78～80℃,將混合溶液A與引發(fā)劑溶液分次緩慢加入到反應體系中，攪拌反應3h；反應結束后降至室溫，用氨水調節(jié)pH至7～8，過濾出料，即得到產品。

優(yōu)選的，所述的有機異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種。

優(yōu)選的，所述的擴鏈劑為聚醚多元醇DL-1000、DL-2000、DL-400中的一種，其中擴鏈劑與有機異氰酸酯的質量比為(1.5～2)：1。

優(yōu)選的，所述的有機異氰酸酯與丙烯酸-β-羥乙酯的物質的量之比為1:1。

優(yōu)選的，所述的丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，其中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的質量比為(0.5～1.5)：1。

優(yōu)選的，所述的乳化劑為為十二烷基硫酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚，其中十二烷基硫酸鈉和辛基酚聚氧乙烯醚的質量比為1:2，所述乳化劑的用量為丙烯酸酯單體總量的2％～3％。

優(yōu)選的，所述的聚氨酯交聯劑的用量為丙烯酸酯單體總量的2％～3.5％。

優(yōu)選的，所述的引發(fā)劑的用量為丙烯酸酯單體總量的0.5％～0.8％。

優(yōu)選的，所述的pH緩沖劑的用量為丙烯酸酯單體總量的0.2％～0.32％。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用雙鍵封端型聚氨酯作為交聯劑對丙烯酸酯乳液進行改性，制備微交聯彈性乳液，該乳液不但兼具聚氨酯和丙烯酸酯乳液的優(yōu)點，而且在制備過程中，避免使用有機溶劑，降低了有機溶劑對乳液性能的影響及對環(huán)境的污染，減少了生產成本；通過聚氨酯的交聯作用，顯著提高了復合乳液的成膜性及涂膜的彈性和機械性能，降低了玻璃化溫度，避免了夏天發(fā)黏的問題。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步地說明。

實施例1

(1)在反應器中加入17.4g甲苯二異氰酸酯(TDI)、34.8g脫水后的聚醚二元醇DL-1000，攪拌升溫至60℃，并抽真空至-0.095MPa反應30min，然后升溫到80℃反應2h,得到聚氨酯預聚物。加入11.6g丙烯酸-β-羥乙酯(HEA)對聚氨酯預聚物進行封端,反應2h,得到雙鍵封端型聚氨酯交聯劑。

(2)在反應器中加入0.91g辛基酚聚氧乙烯醚、0.45g十二烷基硫酸鈉、18.67g去離子水和0.2g碳酸氫鈉,強烈攪拌充分溶解；然后將28g甲基丙烯酸甲酯、40g丙烯酸丁酯、1.36g聚氨酯交聯劑攪拌均勻得到混合溶液A；0.41g過硫酸鉀用10g去離子水充分溶解；水浴升溫至80℃,將混合溶液A與過硫酸鉀溶液分次緩慢加入到反應體系中,攪拌反應3h；反應結束后降至室溫,用氨水調節(jié)pH至7～8,過濾出料,即得到產品。

實施例2