[發(fā)明專利]一種羥基酸改性水性雙組份聚氨酯分散體系及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109337036B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 管兵;熊治海;王勤洪
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江旭川樹脂有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/34
• 代理公司: 麗水創(chuàng)智果專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33278
• 代理人: 朱琴琴

本發(fā)明涉及一種羥基酸改性水性雙組分聚氨酯分散體系及其制備方法，所述分散體系主要包括以下組分：組分a：所有不易內(nèi)部發(fā)生脫水反應(yīng)的羥基酸中的任意一種或兩種以上的混合物；組分b：所有能夠通過活潑氫催化聚合的化合物；組分c：催化劑；組分d：丙烯酸及其酯類單體；組分e：水性多異氰酸酯固化劑。該分散體的改性方法以及該類分散體與羥基官能團反應(yīng)物交聯(lián)后的雙組分聚氨酯分散體可用于汽車高檔面漆、皮革等工業(yè)領(lǐng)域；采用羥基酸改性可以有效地將活潑氫催化聚合的產(chǎn)物引入到體系中，并且能夠有效地使之水性化，另外，通過引入不同活潑氫催化聚合的產(chǎn)物可以有效地彌補雙組分聚氨酯的缺陷，降低體系的黏度以及提高樹脂漆膜的光澤、豐滿度等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性雙組分聚氨酯分散體制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種羥基酸改性的水性雙組分聚氨酯體系的制備新技術(shù)。

背景技術(shù)

雙組分聚氨酯為含羥基官能團的化合物與多異氰酸酯固化劑固化交聯(lián)后形成的聚氨酯樹脂，雙組分聚氨酯在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)受到了越來越多的重視，其生產(chǎn)的規(guī)模也日益壯大，采用羥基丙烯酸分散體制備雙組分聚氨酯自干漆的需要也越來越多。但是在雙組分聚氨酯的應(yīng)用過程中也存在著多多少少的缺點，比如說溶劑含量高、黏度大以及固含低等問題，固含低、黏度大還引發(fā)了一系列的問題，固含較低、黏度較大會導(dǎo)致在噴涂過程中樹脂的噴涂固含較低，從而影響了漆膜的光澤以及豐滿度，達不到人們所期望的要求。

因此，如何降低羥基丙烯酸分散體的黏度、降低溶劑含量的同時提高樹脂的固含成為了人們研究的熱點，經(jīng)過了多年的努力，人們在羥基丙烯酸分散體高固低黏、低VOC含量的方面取得了一定程度的成功。人們采用添加活性稀釋劑的方法、添加液體反應(yīng)物以及添加其它沸點較高、黏度較低的添加物，在加入到丙烯酸聚合的過程中，一方面可以作為反應(yīng)的介質(zhì)減少溶劑的使用，另一方面因為其沸點較高、分子量相對較大亦或者被添加物能夠與樹脂的主體發(fā)生接枝而引入到整個體系當中，無論是哪一種方法，該類添加物都不易除去，這類添加物在樹脂當中充當了固含，從而使得整個羥基丙烯酸體系的固含得到了進一步的提高。

但是在該類提高樹脂固含、降低樹脂黏度的同時，也存在著較大的問題，被添加物往往疏水性很強，親油性較好，另外，通過某種接枝手段制備的添加物也存在著疏水性較強的問題，如聚醚多元醇等，再加上羥基丙烯酸分散體要求溶劑含量要低，因此在水性為分散介質(zhì)的體系中，油性的添加物往往是不被添加的，但是少量的油性物質(zhì)添加到體系當中，對樹脂的影響較小，也能一定程度上提高樹脂的性能，但是過多的添加會導(dǎo)致整個樹脂體系穩(wěn)定性較差，尤其是在自乳化樹脂方面。

鑒于此，將油性添加物水性化，可以有效地解決這一問題，水性化的常規(guī)手段主要就是對疏水化合物進行改性，引入帶親水性的基團。經(jīng)水性化后的添加物可以有效地被添加入水性分散體樹脂當中、穩(wěn)定性較高。

發(fā)明內(nèi)容

目前羥基丙烯酸分散體已廣泛應(yīng)用于汽車、化學(xué)化工等技術(shù)領(lǐng)域，并且羥基丙烯酸分散體的制備工藝也相當成熟。通過大量實驗研究，本發(fā)明提出了一種羥基酸改性水性雙組分聚氨酯分散體系及其制備方法。目前市場上絕大多數(shù)的羥基丙烯酸分散體存在固含較低、黏度較高、voc含量相對較高以及豐滿度、耐水性較為一般、油性添加物難以添加等缺陷。本發(fā)明為克服這些局限性，提供了一種羥基酸改性水性雙組分聚氨酯分散體系的新路線。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種羥基酸改性水性雙組份聚氨酯分散體系，所述分散體系主要包括以下組分：

組分a：所有不易內(nèi)部發(fā)生脫水反應(yīng)的羥基酸中的任意一種或兩種以上的混合物；

組分b：所有能夠通過活潑氫催化聚合的化合物；

組分c：催化劑；

組分d：丙烯酸及其酯類單體；

組分e：水性多異氰酸酯固化劑。

進一步地，所述組分a優(yōu)選對羥基苯甲酸、對羥基苯磺酸。