一种超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105482060A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201511005203.0C08G18/67(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.12.25C09D175/14C09D11/102(2014.01)(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人涂伟萍冯泳检戴飞亮(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人罗观祥(51)Int.Cl.C08G18/34(2006.01)C08G18/42(2006.01)C08G18/48(2006.01)C08G18/66(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开一种超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用，属于超支化聚氨酯涂料领域。本发明制备的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液合成过程中使用了超支化聚酯为原料，由于其独特的流变性质，使得反应体系的粘度较低，在合成反应及分散的过程中无需添加有机溶剂来调节体系粘度，能大大的节约生产成本，生产过程符合绿色环保的要求，性能稳定，固含量为30～40％，粒径80～200nm。且其双键的含量可以通过改变丙烯酸酯的含量或丙烯酸酯的种类进行调节，由此控制成膜时间、成膜硬度，扩大了产品的应用范围。可作为木器涂料、油墨、防锈涂料的成膜物质，应用于家具、印刷、电子产品等领域。CN105482060ACN105482060A权利要求书1/2页1.一种超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)真空中，将用于反应的低聚物多元醇，升温，除水，得到除水后的低聚物多元醇；(2)常温常压下，向用于反应的小分子多元醇中加入4A分子筛，密封保存，得到处理后的小分子多元醇；(3)以下均按摩尔分数计，一次性加入30～60份二异氰酸酯、4～10份步骤(1)获得的除水后的低聚物多元醇及1～5份步骤(2)获得的处理后的小分子多元醇、0.02～0.04份催化剂，搅拌反应，合成产物A；(4)将10～20份亲水扩链剂加入到步骤(3)获得的产物A中，搅拌反应，合成产物B；(5)在步骤(4)获得的产物B中，加入7.5～15份羟基丙烯酸酯、0.01～0.02份阻聚剂，搅拌反应，合成产物C；(6)在步骤(5)获得的产物C中加入0.4～1.0份超支化聚酯，搅拌反应；(7)在步骤(6)中加入10～20份三乙胺，中和产物，搅拌反应；(8)向步骤(7)中缓慢的加入蒸馏水，高速搅拌，制得超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。2.根据权利要求1所述的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：(9)室温下，按摩尔分数计，在步骤(8)中加入1～4份光引发剂，搅拌均匀，得UV固化、超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。3.根据权利要求1或2所述的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的升温为升温至120～130℃；所述的除水的时间为2～3h；步骤(1)中所述的低聚物多元醇为聚丙二醇、聚四氢呋喃和聚乙二醇中的一种或多种；步骤(2)中所述的小分子多元醇为1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、己二醇、葵二醇、辛二醇、一缩二乙二醇和乙二醇中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯中的一种或多种；步骤(3)中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和辛酸锌中的一种；步骤(3)中所述的搅拌反应的条件为氮气保护，温度升至85～90℃，搅拌反应1.5～2h，搅拌速度为50～150r/min。5.根据权利要求1或2所述的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的亲水扩链剂为二羟甲基丙酸和1,4-丁二醇二磺酸钠中的一种或两种；步骤(4)中所述的搅拌反应的条件为保持温度为85～90℃，氮气保护，搅拌反应1.0～1.5h，搅拌速度为50～150r/min。6.根据权利要求1或2所述的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、2CN105482060A权利要求书2/2页甲基丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或多种；步骤(5)中所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚和对甲氧基苯酚中的一种；步骤(5)中所述的搅拌反应的条件为氮气保护，70～75℃搅拌反应1.0～1.5h，搅拌速度为50～150r/m