[發(fā)明專利]一種硅樹脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹脂乳液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710723486.5
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107573474B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余龍飛;賈康樂;鄭小珊;李莉;李歡玲;韓從輝
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省石油與精細(xì)化工研究院
• 主分類號: C08G18/42
• 分類號: 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)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發(fā)明公開了一種硅樹脂改性的水性聚氨酯?丙烯酸樹脂乳液，由以下原料制備而成：丙烯酸樹脂單體、異氰酸酯、乙烯基硅樹脂、含雙鍵的聚酯多元醇、飽和聚酯多元醇、蓖麻油、N,N?二甲基甲酰胺、乙二胺、引發(fā)劑、催化劑、交聯(lián)劑、親水?dāng)U鏈劑、中和劑、陰?非離子型反應(yīng)性乳化劑和水。其制備方法如下：1)多元醇混合物的制備；2)聚氨酯預(yù)聚物的制備；3)聚氨酯中間體的制備；4)預(yù)乳液的制備；5)硅樹脂改性的水性聚氨酯?丙烯酸樹脂乳液的制備。本發(fā)明的硅樹脂改性的水性聚氨酯?丙烯酸樹脂乳液的穩(wěn)定性好、環(huán)保安全、成本低，由它得到的涂膜附著性好、耐磨傷、高光、豐滿度高、抗黏連性能優(yōu)越、干燥速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硅樹脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹脂乳液及其制備方法。

背景技術(shù)

用在塑料制品上的涂料和油墨一般都是溶劑型的，用有機(jī)溶劑作為稀釋劑，涂刷后會有大量的有機(jī)溶劑揮發(fā)到空氣中，不僅污染大氣環(huán)境、損壞人體健康，而且還會浪費大量資源。隨著各國環(huán)保法規(guī)的完善和人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的溶劑型涂料和油墨已經(jīng)難以再滿足環(huán)保需求。水性涂料和油墨是目前的研究熱點，它們以水為分散介質(zhì)，不含或僅含少量有機(jī)溶劑，具有無毒、不易燃燒、不污染環(huán)境、安全可靠等優(yōu)點，符合涂料工業(yè)的發(fā)展要求。

傳統(tǒng)的水性丙烯酸具有附著力差、氣味大、耐水耐溶劑性能差等缺陷，而傳統(tǒng)的水性聚氨酯具有涂膜光澤度低、力學(xué)性能差等缺陷，這兩者單獨使用均難以滿足發(fā)展要求。采用丙烯酸對聚氨酯進(jìn)行改性，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，是目前研究最為廣泛的一種方法。目前，已有不少研究人員進(jìn)行了相關(guān)的研究，但制備得到的產(chǎn)品均存在明顯缺陷，難以工業(yè)應(yīng)用，例如：

D.Dieterich在綜述(D.Dieterich,Prog.Org.Coatings,9,281(1981))中公開了將聚丙烯酸酯分散體和聚氨酯分散體進(jìn)行物理共混的方法，但該方法得到的共混體中存在丙烯酸和聚氨酯的明顯相區(qū)，穩(wěn)定性較差；

DE A1953348、EP A167188、EP A189945和EP A308115公開了在水性聚氨酯分散體中進(jìn)行丙烯酸酯單體自由基聚合的方法，該方法得到的是聚氨酯和丙烯酸這兩類聚合物鏈在分子水平上緊密混溶、鏈間相互纏繞以及次級分子間相互作用的雜合分散體，其物理機(jī)械性能、穩(wěn)定性等方面均優(yōu)于物理共混體，但其耐熱性和耐溶劑性較差，難以工業(yè)化應(yīng)用；

CN 102786637A公開了一種復(fù)合改性的水性聚氨酯樹脂及其制備方法，采用蓖麻油、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯等對聚氨酯樹脂進(jìn)行復(fù)合改性，由該復(fù)合改性的水性聚氨酯樹脂制備的涂料在成膜過程中交聯(lián)密度高、涂膜硬度高、光澤度高、耐水性好、耐溶劑性好，但其預(yù)聚物粘度過大，導(dǎo)致乳化時分散困難，乳液粒徑大；

CN 101280053A公開了一種由可再生型多元醇制備丙烯酸改性水性聚氨酯的方法，將聚氨酯預(yù)聚物和丙烯酸類單體混合乳化后，采用乳液聚合的方法制備出具有網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)的聚氨酯乳液，這種乳液具有高耐候性、耐化學(xué)性、耐水性的優(yōu)點，但乳液粒徑較大，儲存穩(wěn)定性差；

CN 105418870A公開了一種蓖麻油/丙烯酸復(fù)合改性水性聚氨酯乳液及其制備方法，通過蓖麻油和多羥基丙烯酸樹脂對水性聚氨酯進(jìn)行改性，得到固體份含量30％wt～35％wt、具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的改性水性聚氨酯乳液，其力學(xué)性能、干性和耐水性能優(yōu)異，耐濕熱，但其耐溶劑性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硅樹脂改性的水性聚氨酯-丙烯酸樹脂乳液及其制備方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：