[發(fā)明專利]一種改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體的合成及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110438721.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113185643B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海東;孫常青;周操;晉云全;紀(jì)學(xué)順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/00
• 分類號(hào): C08F283/00;C08F220/14;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/42;C08G18/66;C09D151/08
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本發(fā)明提供一種改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體的合成方法，包括如下步驟：合成異氰酸酯封端的預(yù)聚物，加入部分改性單體、低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑與異氰酸酯封端預(yù)聚物充分溶解，在高速剪切下得預(yù)改性乳液，向預(yù)改性乳液中加入另一部分改性單體，進(jìn)行自由基聚合，最后加入氨基官能的非離子親水聚氧化乙烯基醚。本發(fā)明提供的制備方法所制得的改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體漆膜耐化學(xué)品抗性佳，雙組份施工活化期長(zhǎng)，凈味效果好，特別適合環(huán)保型雙組份高抗性木器漆領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性木器漆涂料領(lǐng)域，特別涉及一種可用于制備耐化學(xué)品抗性佳、雙組份施工活化期長(zhǎng)、凈味效果好、環(huán)保型的雙組份木器漆的改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著國(guó)家環(huán)保政策的出臺(tái)，水性木器漆得到了長(zhǎng)足發(fā)展。水性木器漆盡管更加綠色環(huán)保，但下游客戶普遍反映水性木器漆干燥過(guò)程氣味很大，甚至比部分油性漆還嚴(yán)重，尤其在柜內(nèi)等封閉空間涂裝時(shí)表現(xiàn)尤為明顯，影響使用感受。隨著下游對(duì)水性木器漆性能要求的不斷提高，未來(lái)雙組分涂裝會(huì)逐漸成為主流，這就對(duì)乳液的雙組分活化期穩(wěn)定性提出了更高的要求，更穩(wěn)定的粘度變化和更長(zhǎng)的開(kāi)放時(shí)間是性能的關(guān)鍵。在高檔實(shí)木涂裝中，更好的單組分抗性、優(yōu)異的活化期表現(xiàn)以及好的凈味效果已經(jīng)是下游客戶篩選乳液的首要考察項(xiàng)。

中國(guó)專利申請(qǐng)CN104220474A中公開(kāi)了一種用于水性木器漆的酮肼交聯(lián)型改性水性聚氨酯的制備方法，以丙烯酸酯(甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯)對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，加入雙丙酮丙烯酰胺，在丙烯酸酯單體自由基加成聚合過(guò)程中被引入到丙烯酸酯聚合物鏈段上，然后加入與羰基有反應(yīng)性的胺或酰肼基團(tuán)，在成膜脫水表干過(guò)程中實(shí)現(xiàn)PA鏈段酮肼交聯(lián)，以此法制備的樹(shù)脂由于自身引進(jìn)親水酰肼基團(tuán)及酮肼交聯(lián)效率低，造成漆膜耐水及化學(xué)品抗性差，并且引用硬堿中和雖有一定的凈味效果，但有堿金屬離子的存在耐水性能特別差，對(duì)于高端木器漆領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定的局限性。

中國(guó)專利申請(qǐng)CN108164650A中公開(kāi)了一種端烯基非離子型水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的合成方法，利用端烯基聚乙二醇合成含雙鍵的非離子型水性聚氨酯單體，然后將丙烯酸酯類單體與所制備的端烯基聚氨酯通過(guò)乳液聚合方法聚合，得水性聚氨酯改性丙烯酸酯樹(shù)脂，雖然利用丙烯酸酯和端烯基非離子水性聚氨酯進(jìn)行接枝改性，在性能方面會(huì)有一定提升，但由于聚氨酯部分大的位阻效應(yīng)其端烯基接枝效率很低，并且非離子做親水主體，由于氫鍵作用體系粘度偏大對(duì)雙組份施工性有不利影響。

因此，如何開(kāi)發(fā)耐化學(xué)品性能優(yōu)異、雙組份活化期時(shí)間長(zhǎng)、凈味效果好的水性木器漆樹(shù)脂，已成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體的制備方法及其在木器漆涂料中的應(yīng)用，本發(fā)明提供的制備方法不僅制備過(guò)程簡(jiǎn)單可控，且合成的樹(shù)脂成本低廉，性能優(yōu)異，凈味效果好，滿足雙組份木器漆涂料超長(zhǎng)活化期要求。

本發(fā)明為達(dá)到其目的，采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明第一方面提供一種改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體的制備方法，包括如下步驟：

1)合成異氰酸酯封端的預(yù)聚物；

2)加入一部分改性單體、低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑與異氰酸酯封端預(yù)聚物充分混合溶解，經(jīng)中和反應(yīng)后在高速剪切下分散得預(yù)改性乳液；

3)向預(yù)改性乳液中加入另一部分改性單體充分溶脹均勻，加入引發(fā)劑進(jìn)行引發(fā)聚合；

4)脫除低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，然后加入氨基官能的非離子親水聚氧化乙烯基醚，得到所述改性水性聚氨酯樹(shù)脂分散體。

所述制備方法中，步驟1)中，所述異氰酸酯封端預(yù)聚物為包含如下各組分的原料混合反應(yīng)制得：多異氰酸酯、大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑；