[發(fā)明專(zhuān)利]一種硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710723486.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107573474B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余龍飛;賈康樂(lè);鄭小珊;李莉;李歡玲;韓從輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東省石油與精細(xì)化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C08G18/42
• 分類(lèi)號(hào): C08G18/42;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/36;C08G18/12;C08G18/75;C08G18/76;C08G18/66;C08F291/16;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/20;C08F212/08;C08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

1.一種硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：由以下質(zhì)量百分含量的原料制備而成：丙烯酸樹(shù)脂單體：15％～30％；異氰酸酯：5％～15％；乙烯基硅樹(shù)脂：0.5％～5％；含雙鍵的聚酯多元醇：2％～10％；飽和聚酯多元醇：2％～10％；蓖麻油：1％～5％；N,N-二甲基甲酰胺：1％～3％；乙二胺：0.1％～1％；引發(fā)劑：0.05％～1％；催化劑：0.01％～0.1％；交聯(lián)劑：0.05％～0.5％；親水?dāng)U鏈劑：1％～3％；中和劑：0.5％～5％；陰-非離子型反應(yīng)性乳化劑：0.5％～5％；水：余量；

所述的陰-非離子型反應(yīng)性乳化劑為

所述硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液的制備方法包括以下步驟：1)將含雙鍵的聚酯多元醇和飽和聚酯多元醇混合，抽真空除水，得到多元醇混合物；2)加入蓖麻油、異氰酸酯和一部分催化劑，75～85℃反應(yīng)1～3小時(shí)，得到聚氨酯預(yù)聚物；3)加入親水?dāng)U鏈劑、N,N-二甲基甲酰胺和剩余的催化劑，75～85℃反應(yīng)至-NCO含量為2.6～3.6g/100g，降溫至55～65℃，加入中和劑中和反應(yīng)，再加入水、交聯(lián)劑和乙二胺進(jìn)行自乳化，得到聚氨酯中間體；4)將丙烯酸樹(shù)脂單體、乙烯基硅樹(shù)脂和陰-非離子型反應(yīng)性乳化劑混合均勻，再加入水，混合均勻，得到預(yù)乳液；5)在步驟3)的聚氨酯中間體中加入部分引發(fā)劑，升溫至75～90℃，加入步驟4)的預(yù)乳液和剩余的引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)1～2小時(shí)，降溫至30～45℃，再加入中和劑調(diào)節(jié)pH值為7～9。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：由以下質(zhì)量百分含量的原料制備而成：丙烯酸樹(shù)脂單體：20％～25％；異氰酸酯：5％～8％；乙烯基硅樹(shù)脂：1％～3％；含雙鍵的聚酯多元醇：3％～6％；飽和聚酯多元醇：3％～6％；蓖麻油：1％～3％；N,N-二甲基甲酰胺：1.5％～2.5％；乙二胺：0.2％～0.6％；引發(fā)劑：0.1％～0.5％；催化劑：0.02％～0.05％；交聯(lián)劑：0.1％～0.3％；親水?dāng)U鏈劑：1.5％～2.5％；中和劑：1％～3.5％；陰-非離子型反應(yīng)性乳化劑：1％～3％；水：余量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：所述的丙烯酸樹(shù)脂單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、苯乙烯中的至少兩種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：所述的丙烯酸樹(shù)脂單體中軟單體和硬單體的質(zhì)量之比為1：(0.5～5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：所述的異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：所述的乙烯基硅樹(shù)脂的數(shù)均分子量為1000～20000，M:Q＝(0.8～1.6)：1，乙烯基的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.3％～3％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：所述的含雙鍵的聚酯多元醇的數(shù)均分子量為400～1000，所述的飽和聚酯多元醇的數(shù)均分子量為1000～4000。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液，其特征在于：所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、偶氮二異丁腈中的至少一種；所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫；所述的交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷；所述的親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸中的至少一種；所述的中和劑為三乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、正丙胺中的至少一種。

9.權(quán)利要求1或2所述的硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)將含雙鍵的聚酯多元醇和飽和聚酯多元醇混合，抽真空除水，得到多元醇混合物；

2)加入蓖麻油、異氰酸酯和一部分催化劑，75～85℃反應(yīng)1～3小時(shí)，得到聚氨酯預(yù)聚物；

3)加入親水?dāng)U鏈劑、N,N-二甲基甲酰胺和剩余的催化劑，75～85℃反應(yīng)至-NCO含量為2.6～3.6g/100g，降溫至55～65℃，加入中和劑中和反應(yīng)，再加入水、交聯(lián)劑和乙二胺進(jìn)行自乳化，得到聚氨酯中間體；

4)將丙烯酸樹(shù)脂單體、乙烯基硅樹(shù)脂和陰-非離子型反應(yīng)性乳化劑混合均勻，再加入水，混合均勻，得到預(yù)乳液；

5)在步驟3)的聚氨酯中間體中加入部分引發(fā)劑，升溫至75～90℃，加入步驟4)的預(yù)乳液和剩余的引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)1～2小時(shí)，降溫至30～45℃，再加入中和劑調(diào)節(jié)pH值為7～9，得到硅樹(shù)脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液。