[發明專利]水性丙烯酸-環氧-聚氨酯分散體和耐醇擦耐堿涂料

有效

• 申請號: 202010031999.1
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111154042B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 張成彬;胡海東;孫偉祖;鄧俊英;孫家寬
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司;萬華化學（廣東）有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/58;C08G18/12;C08G18/40;C08G18/42;C08G18/58;C08G18/32;C09D151/08;C09D5/08;C09D7/20
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

1.一種水性丙烯酸-環氧-聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將所述環氧化合物、部分小分子醇酸化合物、阻聚劑和抗氧劑混合溶解，然后升溫至100～120℃，添加催化劑II，并加入剩余的小分子醇酸化合物；然后升溫至130～150℃反應至反應體系中的酸值穩定，得到所述環氧多元醇；所述小分子醇酸化合物的用量為環氧化合物、小分子醇酸化合物、抗氧劑和阻聚劑總重量的15～32wt％；所述小分子醇酸化合物選自乙醇酸和/或乳酸；

所述環氧化合物選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、氫化雙酚A環氧樹脂、線性酚醛型環氧樹脂、四溴雙酚A環氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、環氧化烯烴化合物、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、2,3-環氧基環戊基環戊基醚、乙烯基環己烯二環氧化物、二異戊二烯二環氧化物和二環戊二烯二環氧化物中的一種或多種；

2)將所述環氧多元醇、親水性聚氨酯和擴鏈交聯劑反應制得水性環氧樹脂改性聚氨酯，用堿性中和劑中和后經剪切分散，得到水性環氧樹脂改性聚氨酯混合乳液；步驟2)中，所述擴鏈交聯劑為質量比(1～3):1的三羥甲基丙烷與1,4-丁二醇的組合；

3)將所述水性環氧樹脂改性聚氨酯混合乳液和丙烯酸酯類單體混合溶解，并經剪切分散得到水性聚氨酯-環氧樹脂-丙烯酸酯三元體系混合乳液；

4)將步驟3)所得混合乳液與胺類擴鏈劑進行擴鏈反應后，加入引發劑和含酮羰基的可聚合單體進行反應，之后向反應所得產物中加入含酰肼基的可反應的單體混合溶解；

5)減壓蒸餾除去反應體系中的溶劑，得到所述水性丙烯酸-環氧-聚氨酯分散體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，

基于制備所述環氧多元醇所用原料(a)-(d)的總重量，所用的如下原料的重量百分比分別為：

(a)環氧化合物，68～85wt％；

(b)小分子醇酸化合物，15～32wt％；

(c)抗氧劑，0～0.035wt％；

(d)阻聚劑，0～0.035wt％；

(e)催化劑II，0～0.1wt％。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述部分小分子醇酸化合物為所述小分子醇酸化合物總重量的30～70％；

和/或，所述催化劑II選自三苯基膦、二甲基苯胺、四丁基溴化胺中的一種或多種；

和/或，所述阻聚劑選自酚類阻聚劑、醌類阻聚劑、芳烴硝基化合物阻聚劑、無機化合物阻聚劑中一種或多種；

和/或，所述抗氧劑選自芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、硫代酯和亞磷酸酯中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述阻聚劑選自對苯二酚、間苯二酚、對羥基苯甲醚、2,6-二叔丁基對甲苯酚、2,5-二叔丁基對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚的一種或多種；

和/或，所述抗氧劑選自三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、二亞磷酸雙十八酯季戊四醇酯、三(壬基代苯基)亞磷酸酯的一種或多種。

5.根據權利要求1-4所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，通過將多異氰酸酯和大分子多元醇在催化劑I存在下反應制得聚氨酯預聚體，并將該聚氨酯預聚體與羧酸型親水擴鏈劑進行擴鏈反應后得到所述親水性聚氨酯；

以原料(f)-(q)的總重量為100％計，制備所述水性丙烯酸-環氧-聚氨酯分散體所用的如下原料的重量百分比分別為：

(f)所述步驟1)制得的環氧多元醇，2～5wt％；

(g)多異氰酸酯，16～26wt％；

(h)大分子多元醇，12～25wt％；

(i)催化劑I，0.005～0.03wt％；

(j)羧酸型親水擴鏈劑，1.5～4wt％；

(k)擴鏈交聯劑，1～7.5wt％；

(l)堿性中和劑，1～4wt％；

(m)丙烯酸酯類單體，40～55wt％；

(n)胺類擴鏈劑，0.7～2wt％；

(o)引發劑，0.03～0.15wt％；

(p)含酮羰基的可聚合單體，0.50～4.5wt％；

(q)含酰肼基的可反應的單體，0.30～3.3wt％。