[發明專利]一種干性植物油改性水性聚氨酯及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710114559.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107022057A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 李文
• 申請（專利權）人: 廣州市華宇化工有限公司
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/67;C08G18/34;C09D175/14
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 張燕玲,楊曉松

技術領域

本發明屬于化學化工領域，特別涉及一種干性植物油改性水性聚氨酯及其制備方法和應用。

背景技術

水性聚氨酯在涂料領域已獲得廣泛的應用，現有技術中，通常使用含有聚醚或羧基的多元醇與多異氰酸酯預聚，然后分散于水中，再用二元胺進行擴鏈，得到水分散的聚氨酯乳液。整個反應過程中大量使用有機溶劑和親水單體，造成最終產品大量溶劑殘留，且耐水性不佳。加入植物油進行改性可提高耐水性，但往往需要進行錯綜復雜的反應，先制備醇酸樹脂或使用含羥基的油類，然后加入異氰酸酯進行改性，中間伴隨著粘度的增加需要不停補充有機溶劑進行稀釋；同時，由于引入了過多的組分，造成植物油含量的大幅度降低，難以交聯形成致密的薄膜，對改善漆膜性能提高有限。

發明內容

為了克服現有技術中的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種干性植物油改性水性聚氨酯。

本發明的再一目的在于提供一種上述干性植物油改性水性聚氨酯的制備方法。該方法首先在干性植物油分子中引入異氰酸根，然后通過擴鏈引入羧基，胺中和后即可分散于水中，反應過程中無需使用大量溶劑，且得到的產物植物油含量較高，成膜后在表面形成致密的氧化交聯層，具有極佳的耐水耐候性能。

本發明的又一目的在于提供一種上述干性植物油改性水性聚氨酯的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種干性植物油改性水性聚氨酯，該干性植物油改性水性聚氨酯是由質量分數為54％的醇解干性植物油，質量分數為35％的異佛爾酮二異氰酸酯，質量分數為11％的二羥甲基丁酸制備而成。

所述醇解干性植物油由質量分數為87％的干性植物油和質量分數為13％的三羥甲基丙烷制備而成。

所述干性植物油為亞麻油、脫水蓖麻油和桐油中的一種以上。

所述醇解干性植物油是按照以下步驟制備得到：a、在四口燒瓶中加入干性植物油，升溫至90℃抽真空1小時，并用氮氣填充；b、加入三羥甲基丙烷和氫氧化鋰催化劑，升溫至260℃，反應3小時，降溫出料即得醇解干性植物油。所述氫氧化鋰催化劑的用量是干性植物油和三羥甲基丙烷總質量的1‰。

上述干性植物油改性水性聚氨酯的制備方法，按照以下操作步驟：a、在四口燒瓶中加入醇解干性植物油，60℃抽真空1小時，并用氮氣填充；b、加入異佛爾酮二異氰酸酯，升溫至80℃反應4小時；c、加入二羥甲基丁酸，升溫至90℃反應4小時；d、降溫至50℃，加入三乙胺中和至pH＝8～9，加水稀釋至50％固含量，即得干性植物油改性水性聚氨酯。

上述的干性植物油改性水性聚氨酯具有極佳的耐水效果，可應用于木材或金屬表面涂飾。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

與現有技術相比，本發明提出的干性植物油改性水性聚氨酯的制備工藝簡單，幾乎不使用溶劑，對健康和環境均無害，且油含量較高，干燥后具有極佳的耐水性。

具體實施方法

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

醇解干性植物油的制備

Ⅰ在四口燒瓶中加入亞麻油1200g，升溫至90℃抽真空1小時，并用氮氣填充；b加入三羥甲基丙烷180g，氫氧化鋰1.4g，升溫至260℃，反應3小時，降溫出料得到醇解干性植物油，記為O-1。

Ⅱ在四口燒瓶中加入亞麻油600g，脫水蓖麻油600g，升溫至90℃抽真空1小時，并用氮氣填充；b加入三羥甲基丙烷180g，氫氧化鋰1.4g，升溫至260℃，反應3小時，降溫出料得到醇解干性植物油，記為O-2。

Ⅲ在四口燒瓶中加入亞麻油300g，桐油300g，脫水蓖麻油600g，升溫至90℃抽真空1小時，并用氮氣填充；b加入三羥甲基丙烷180g，氫氧化鋰1.4g，升溫至260℃，反應3小時，降溫出料得到醇解干性植物油，記為O-3。

IV在四口燒瓶中加入桐油600g，脫水蓖麻油600g，升溫至90℃抽真空1小時，并用氮氣填充；b加入三羥甲基丙烷180g，氫氧化鋰1.4g，升溫至260℃，反應3小時，降溫出料得到醇解干性植物油，記為O-4。

實施例2

醇解干性植物油改性水性聚氨酯的制備