[發明專利]一種水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及其制備的水性塑料油墨

有效

• 申請號: 201710529103.0
• 申請日: 2017-07-01
• 公開（公告）號: CN107286303B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 王小妹;鄭嘉穎;馮文照;麥允程;楊煥麗;伍雪芬
• 申請（專利權）人: 中山大學;洋紫荊油墨（中山）有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/56;C09D11/023;C09D11/102
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

1.一種水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述水性聚氨酯丙烯酸酯乳液主要由聚氨酯預乳液和丙烯酸酯類單體制備而成；

所述聚氨酯預乳液由分散相及固相組成，所述分散相為去離子水，所述固相由以下重量份的物質制備而成：二異氰酸酯10.9~28.6份，多元醇58.3~85.5份，親水單體1~4份，中和劑0.3~2.2份，端氨基擴鏈劑1.4~9.3份，異氰酸酯丙烯酸酯0.8~1.1份；

所述水性聚氨酯丙烯酸酯乳液主要由以下重量份的物質制備而成：含固相100份的聚氨酯預乳液，丙烯酸酯類單體20~80份；

所述水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制備方法包括如下步驟：

S1.將多元醇、親水單體與二異氰酸酯混合反應至殘余-NCO達到理論值；添加中和劑；聚合過程用丙酮降粘；

S2.冰水浴下，加入端氨基擴鏈劑、去離子水，攪拌反應得到端氨基的聚氨酯預聚體；加入異氰酸酯丙烯酸酯繼續反應1~2h；

S3.控制溫度為60~65℃，脫丙酮，得到聚氨酯預乳液；

S4.去離子水，pH緩沖劑和步驟S3制得的聚氨酯預乳液作為種子乳液；升溫至78~83℃，同時滴加丙烯酸酯類單體和引發劑，最終得到所述水性聚氨酯丙烯酸酯乳液；

所述多元醇包括磺酸鹽多元醇和普通多元醇；

所述二異氰酸酯的-NCO摩爾數：多元醇和親水單體的-OH摩爾數之和為1.1~1.8：1；所述端氨基擴鏈劑與殘余-NCO的摩爾比為2.1~3.0：1。

2.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。

3.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述普通多元醇為聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚碳酸酯二元醇、聚己內酯二元醇、聚醚二元醇中的一種或多種的混合物。

4.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述普通多元醇為聚四氫呋喃二醇。

5.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述親水單體為羧酸型親水單體和/或磺酸型親水單體。

6.根據權利要求5所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述羧酸型親水單體為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二氨基苯甲酸中的一種或幾種的混合物；所述磺酸型親水單體為乙二胺基乙磺酸鈉、1,2-二羥基-3-丙磺酸鈉、1,4-丁二醇-2-磺酸鈉中的一種或幾種的混合物。

7.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述端氨基擴鏈劑為乙二胺、丁二胺、己二胺、異佛爾酮二胺中的一種或幾種的混合物。

8.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯類單體為（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸異辛酯、（甲基）丙烯酸和（甲基）丙烯酰胺中的一種或幾種的混合物。

9.根據權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述磺酸鹽多元醇和普通多元醇的質量比為1~4：1。

10.一種水性塑料油墨，其特征在于包括如下重量百分比的原料：權利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液23~38%，色漿23~48%，助劑0~2%，余量為去離子水。

11.根據權利要求10所述的水性塑料油墨，其特征在于，所述色漿包括如下重量百分比的原料：所述水性聚氨酯丙烯酸酯乳液25~40%，顏料25~35%，潤濕分散劑0~3%，消泡劑0.1~1%，余量為去離子水。