一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性uv固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：含有兩個(gè)或兩個(gè)以上異氰酸(-NCO)基團(tuán)的脂肪族異氰酸酯與含親水基團(tuán)的二元醇在催化劑的作用下反應(yīng)得到端羥基型聚氨酯型多元醇(A)；含有兩個(gè)-NCO基團(tuán)的單體與同時(shí)含有-OH和-C＝C基團(tuán)的單體在催化劑作用下制得端-C＝C半封端型聚氨酯(B)，將一定比例的(B)與同時(shí)含有Si元素和-NCO基團(tuán)的單體均勻，再與(A)混合，在催化劑作用和一定溫度下反應(yīng)，制得一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物。
【專利說明】一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法的制備方法，屬于水性聚氨酯涂料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]水性聚氨酯是相對于溶劑型聚氨酯而言的，它是聚氨酯粒子分散在連續(xù)相(水)中的二元膠體體系，屬于(AB)n型的嵌段聚合物。其本身所具有的無毒、不易燃燒、無污染、節(jié)能、安全可靠及不易擦傷被涂飾表面等優(yōu)點(diǎn)，且易于進(jìn)行物理和化學(xué)改性。水性聚氨酯預(yù)聚物揮發(fā)性有機(jī)化合物VOC含量明顯降低，順應(yīng)環(huán)保理念。含硅聚氨酯樹脂通過在聚氨酯樹脂中引入Si元素，降低聚氨酯的表面能，增強(qiáng)其耐油污性、耐候性和機(jī)械性能，且具有耐高溫性能，在水性聚氨酯涂料領(lǐng)域有巨大潛力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法的制備方法，所述制備方法包括如下步驟:含有兩個(gè)或兩個(gè)以上異氰酸(-NC0)基團(tuán)的脂肪族異氰酸酯與含親水基團(tuán)的二元醇在催化劑的作用下反應(yīng)得到端羥基型聚氨酯型多元醇(A);含有兩個(gè)-NCO基團(tuán)的單體與同時(shí)含有-OH和-C = C基團(tuán)的單體在催化劑作用下制得端-C = C半封端型聚氨酯(B)，將一定比例的(B)與同時(shí)含有Si元素和-NCO基團(tuán)的單體均勻，再與(A)混合，在催化劑作用和一定溫度下反應(yīng)，制得一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法。
[0004]1.一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于所述同時(shí)含有Si元素和-NCO基團(tuán)的單體為異氰酸丙基三乙氧基硅烷。
[0005]2.一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于所述含親水基團(tuán)二元醇為2，2- 二羥甲基丙酸(DMPA)、2，2- 二羥甲基丁酸(DMBA) 二羥基半酯等的一種或多種混合物。
[0006]3.一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于所述含有兩個(gè)或兩個(gè)以上-NCO基團(tuán)的單體為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)等的一種或多種混合物。
[0007]4.一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于所述同時(shí)含有-OH和-C = C基團(tuán)的單體為丙烯酸羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等的一種或多種混合物。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下列實(shí)施實(shí)例用以更詳細(xì)地描述本發(fā)明方案，但本發(fā)明并不局限于實(shí)例所描述的方案。
[0009]實(shí)施例1
[0010](I)向帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入4.69g 2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)和4gN, N- 二甲基甲酰胺(DMF)，并加熱到50°C。利用恒壓滴液漏斗將5.79g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體與0.01?0.015g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液緩慢滴入三口燒瓶中，0.5h內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0011](2)向帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入5.55g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，并加熱到45°C。利用恒壓滴液漏斗將7.45g季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、4g丙酮與0.01?0.015g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液緩慢滴入三口燒瓶中，0.5h內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0012](3)在步驟(I)反應(yīng)完畢后，將溫度調(diào)整至70°C，滴加步驟(2)的產(chǎn)物與1.24g異氰酸丙基三乙氧基硅烷的混合溶液，Ih內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0013](4)用三乙胺中和步驟(3)的產(chǎn)物至pH = 7?8。加水乳化，固含量為30%?50%。
[0014]實(shí)施例2
[0015](I)向帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入4.69g2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)和4gN, N- 二甲基甲酰胺(DMF)，并加熱到50°C。利用恒壓滴液漏斗將5.79g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體與0.01?0.015g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液緩慢滴入三口燒瓶中，0.5h內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0016](2)向帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入5.0Og異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，并加熱到45°C。利用恒壓滴液漏斗將6.71g季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、4g丙酮與0.01?0.015g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液緩慢滴入三口燒瓶中，0.5h內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0017](3)在步驟(I)反應(yīng)完畢后，將溫度調(diào)整至70°C，滴加步驟(2)的產(chǎn)物與1.86g異氰酸丙基三乙氧基硅烷的混合溶液，Ih內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0018](4)用三乙胺中和步驟(3)的產(chǎn)物至pH = 7?8。加水乳化，固含量為30%?50%。
[0019]實(shí)施例3
[0020](I)向帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入4.69g2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)和4gN, N- 二甲基甲酰胺(DMF)，并加熱到50°C。利用恒壓滴液漏斗將5.79g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體與0.01?0.015g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液緩慢滴入三口燒瓶中，0.5h內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0021](2)向帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入4.44g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，并加熱到45°C。利用恒壓滴液漏斗將5.96g季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、4g丙酮與0.01?0.015g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液緩慢滴入三口燒瓶中，0.5h內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0022](3)在步驟(I)反應(yīng)完畢后，將溫度調(diào)整至70°C，滴加步驟⑵的產(chǎn)物與2.47g異氰酸丙基三乙氧基硅烷的混合溶液，Ih內(nèi)滴加完畢并繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0023](4)用三乙胺中和步驟(3)的產(chǎn)物至pH = 7?8。加水乳化，固含量為30%?cn
【權(quán)利要求】
1.一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物，其特征在于所述同時(shí)含有Si元素和-NCO基團(tuán)的單體為異氰酸丙基三乙氧基硅烷。
2.—種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物，其特征在于所述含親水基團(tuán)二元醇為2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)、2，2-二羥甲基丁酸(DMBA) 二羥基半酯等的一種或多種混合物。
3.—種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物，其特征在于所述含有兩個(gè)或兩個(gè)以上-NCO基團(tuán)的單體為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)等的一種或多種混合物。
4.一種反應(yīng)性異氰酸基硅烷改性水性UV固化聚氨酯預(yù)聚物，其特征在于所述同時(shí)含有-oh和-C = C基團(tuán)的單體為丙烯酸羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等的一種或多種混合物。
【文檔編號】C08G18/71GK104448213SQ201410796422
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】姚伯龍, 李洪萍, 齊家鵬, 張國標(biāo), 孫常青, 姜峻, 高旭瑞 申請人:江南大學(xué)