專利名稱：一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，屬化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯樹脂的力學(xué)性能和粘結(jié)性好，但耐候性、耐黃變性差，丙烯酸酯樹脂具有良好的耐老化、耐黃變性、耐水性等，而且以丙烯酸酯樹脂作為基料的涂料具有保光、保色、耐候、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)存在耐溶劑性差、熱黏冷脆等缺點(diǎn)。聚氨酯和聚丙烯酸酯在性質(zhì)上有一定的互補(bǔ)性，通過復(fù)合可以發(fā)揮綜合優(yōu)勢(shì)。本專利先用甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)封端聚氨酯預(yù)聚體，后采用丙烯酸丁酯(BA)對(duì)水性聚氨酯改性，制得共聚改性的水性聚氨酯乳液，具有優(yōu)異的耐水性和黏結(jié)性?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，得到的水性聚氨酯具有很好的耐水性和黏結(jié)性。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，其步驟具體為
(1)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h
(2)加入甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)對(duì)預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)60min。(3)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3_5min。(4)加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化60min，得到HEMA封端的混有BA的水性聚氨酯乳液。(5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，反應(yīng)2h，使BA與HEMA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。步驟(I)中預(yù)聚體原料的配比為TDI與PBA、DMPA、DEG的摩爾比為1.3:l-1.4:l，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%-3%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%_6%。步驟⑵中甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的物質(zhì)的量與過量-NCO的物質(zhì)的量的比值為 O. 35。步驟(3)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMPA的物質(zhì)的量相同。步驟⑷中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%_30%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為，本專利先用HEMA對(duì)聚氨酯預(yù)聚體封端，后采用采用BA作為改性用丙烯酸酯單體，制備出自交聯(lián)復(fù)合乳液，得到了無凝膠的核-殼結(jié)構(gòu)，乳液穩(wěn)定性好，黏結(jié)性和耐水性高。
實(shí)施例實(shí)施例I :以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4- 丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h，其配比為TDI與PBA、DMPA, DEG的摩爾比為I. 3:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。加入甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)對(duì)預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)60min。加入甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的物質(zhì)的量與過量-NCO的物質(zhì)的量的比值為O. 35。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min，加入三乙胺的物質(zhì)的量與DMPA的物質(zhì)的量相同。加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化60min，得到HEMA封端的混有BA的水性聚氨酯乳液。其中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的20%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。 實(shí)施例2:
以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4- 丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h，其配比為TDI與PBA、DMPA、DEG的 摩爾比為I. 35:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。加入甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)對(duì)預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)60min。加入甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的物質(zhì)的量與過量-NCO的物質(zhì)的量的比值為O. 35。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min，加入三乙胺的物質(zhì)的量與DMPA的物質(zhì)的量相同。加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化60min，得到HEMA封端的混有BA的水性聚氨酯乳液。其中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的15%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。
權(quán)利要求
1.一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟如下 (I)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h; (2)加入甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)對(duì)預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)60min; (3)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min; (4)加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化60min，得到HEMA封端的混有BA的水性聚氨酯乳液； (5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，反應(yīng)2h，使BA與HEMA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。
2.如權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中預(yù)聚體原料的配比為TDI與PBA、DMPA、DEG的摩爾比為I. 3:1-1. 4:1,DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%-3%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%-6%。
3.如權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的物質(zhì)的量與過量-NCO的物質(zhì)的量的比值為O.35。
4.如權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMPA的物質(zhì)的量相同。
5.如權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所述的步驟⑷中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%-30%。
6.如權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所述的步驟(4)中水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。
全文摘要
一種丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法，是以TDI、PBA、DEG、DMPA為原料制備預(yù)聚體，加入HEMA對(duì)預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，加入BA和水進(jìn)行乳化，加入適量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈，使BA與HEMA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。本發(fā)明得到的水性聚氨酯成膜后具有極強(qiáng)的耐水性和黏結(jié)性。
文檔編號(hào)C08G18/66GK102898592SQ20121033278
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者蘇建麗 申請(qǐng)人:青島文創(chuàng)科技有限公司