專利名稱：一種聚氨酯交聯(lián)改性的丙烯酸酯彈性乳液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯微交聯(lián)改性的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法，該乳液可以用于配制高裝飾性內外墻彈性乳膠漆
背景技術：
丙烯酸酯共聚物乳液成膜后具有高裝飾性和成膜性，而聚氨酯具有高彈性、附著力和耐水性，將二者復合可以得到較高綜合性能的聚合物水性乳液。很多人已經開展了聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的研究工作，但是多是將兩種水性乳液進行物理混合，二者相容性差，難以實現(xiàn)完美的復合。紀晨旭等報道了一種聚氨酯微交聯(lián)的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法(涂料工業(yè)，2010，40 (7) :46-49)，是用分子量較高(1000以上)的聚醚二醇與甲苯二異氰酸酯(TDI)預聚合成出兩端帶有異氰酸酯基的聚氨酯預聚物，通過與丙烯酸羥乙酯封 端制備大分子交聯(lián)劑后，與丙烯酸酯等共聚得到聚氨酯微交聯(lián)的彈性乳液，但是由于端羥基聚醚的分子量很大，所制備的大分子交聯(lián)劑的分子量達到了 1582，一個大分子中只含有四個氨酯鍵，當將其作為微交聯(lián)劑參與共聚時，加入的大分子交聯(lián)劑的質量分數(shù)在2%左右，否則容易破乳交聯(lián)或者發(fā)生凝膠化反應，而使乳液聚合失敗，而，此時，交聯(lián)劑的摩爾分數(shù)只有O. 15%左右，這樣，引入共聚物中的氨酯鍵就極少，改性的效果并不明顯。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服現(xiàn)有聚氨酯微交聯(lián)丙烯酸酯彈性乳液制備技術的不足，提供一種含有較多氨酯鍵的大分子交聯(lián)劑的方法，并以其為交聯(lián)劑通過乳液共聚合合成出了改性效果明顯的聚氨酯微交聯(lián)丙烯酸酯彈性乳液。含有氨酯鍵的交聯(lián)劑的制備方法為I、聚氨酯預聚物的合成將小分子二元醇經過充分干燥后與二異氰酸酯在80°C左右進行預聚反應2-3小時，通過控制二異氰酸酯與二元醇的摩爾比，使二異氰酸酯過量，制備具有如下結構的端異氰酸酯預聚物。當二元醇與二異氰酸酯的摩爾比為I : 2時，η = O ;當二者的摩爾比為2 3時，η = I ;當二者的摩爾比為3 4時，η = 2，以此類推，這樣可以在預聚物中引入多個氨酯鍵，本發(fā)明中控制η在1-4之間
權利要求
1.一種聚氨酯交聯(lián)劑的制備方法，包括以下步驟 1)將小分子二元醇經過充分干燥后與過量的二異氰酸酯在80°c左右進行預聚反應2-3小時，使二異氰酸酯過量，制備具有如下結構的端異氰酸酯預聚物。
2.按照權利要求I所述的聚氨酯交聯(lián)劑，其特征在于，其聚合度η在1-4之間。
3.按照權利要求I所述的聚氨酯交聯(lián)劑，其特征在于，所述的小分子二元醇是選自乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、戊二醇、辛二醇、癸二醇中的一種。
4.按照權利要求I所述的聚氨酯交聯(lián)劑，其特征在于，所述的二異氰酸酯選自2，4-甲苯二異氰酸酯(2，4-TDI)、2，4-甲苯二異氰酸酯/2，6-甲苯二異氰酸酯混合物、異弗爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)。
5.一種以權力要求I所述的聚氨酯交聯(lián)劑改性的丙烯酸酯彈性乳液，其特征在于該乳液的配方包括
6.按照權利要求4所述配方的聚氨酯改性彈性乳液，其制備方法為 將去離子水置于反應瓶中，加入配方量的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑作為復合乳化劑，水溶性過硫酸鹽引發(fā)劑，攪拌升溫至60-90°C，將按照權利要求I所述合成的聚氨酯交聯(lián)劑溶于丙烯酸系單體與甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸混合單體中，于2-3小時內滴加到反應瓶中，再保溫反應2-3小時，就得到了聚氨酯改性的丙烯酸酯彈性乳液。
7.按照權利要求4和5所述的丙烯酸系單體包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯。
8.按照權利要求4和5所述的陰離子表面活性劑是十二烷基硫酸鈉或者十二烷基苯磺酸鈉。
9.按照權利要求4和5所述的非離子表面活性劑選自烷基酚聚氧乙烯醚。
10.按照權利要求4和5所述的水溶性引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨。
全文摘要
本發(fā)明述及一種含有端雙鍵的聚氨酯交聯(lián)劑的制備方法，以小分子二元醇與過量的二異氰酸酯進行預聚反應后與丙烯酸β-羥基乙酯進行封端反應而得到，以其為微交聯(lián)劑，合成了水性丙烯酸酯彈性乳液，該彈性乳液具有很好的機械強度和彈性，可以用于制備水性彈性乳膠漆。
文檔編號C08F222/22GK102952041SQ20111024464
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權日2011年8月25日
發(fā)明者姚金水, 李梅, 劉偉良, 喬從德, 張獻, 楊寧 申請人:山東輕工業(yè)學院