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一種超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂及其制備方法和應用與流程

文檔序號:12691016閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于通過如下組分制備得到:

(A)由如下組分形成的預聚物:

S1、至少一種脂肪族二異氰酸酯,所述的脂肪族二異氰酸酯的用量按NCO基團和羥基總量的摩爾比為1.2~2.4計算,其中,所述的羥基總量為低聚物多元醇、三元醇化合物和羧酸型親水擴鏈劑中的羥基之和;

S2、至少一種低聚物多元醇;

S3、至少一種三元醇化合物,所述的三元醇化合物的用量為所述預聚物質量的0.5~3%;

S4、至少一種羧酸型親水擴鏈劑,所述的羧酸型親水擴鏈劑的用量為所述預聚物質量的2~5%;

S5、至少一種催化劑,所述的催化劑的用量為所述預聚物質量的0.02~0.2%;

(B)由如下組分中和預聚物:

S6、至少一種中和劑,所述的中和劑與羧酸型親水擴鏈劑的摩爾比為0.6~1.3:1;

(C)由如下組分對中和后的預聚物進行擴鏈:

S7、至少一種胺類磺酸鹽親水擴鏈劑,所述的胺類磺酸鹽親水擴鏈劑的用量為所述預聚物質量的0.2~2%;

S8、至少一種小分子擴鏈劑,所述的小分子擴鏈劑的用量按小分子擴鏈劑與理論剩余NCO基團的摩爾比為0.25~0.6計算。

2.根據權利要求1所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于:

組分S1所述的脂肪族二異氰酸酯的用量按NCO基團和羥基總量的摩爾比為1.5~2.1計算;

組分S3所述的三元醇化合物的用量為所述預聚物質量的1~2%;

組分S4所述的羧酸型親水擴鏈劑的用量為所述預聚物質量的2.7~3.6%;

組分S5所述的催化劑的用量為所述預聚物質量的0.17~0.2%;

組分S6所述的中和劑與羧酸型親水擴鏈劑的摩爾比為1~1.2:1;

組分S7所述的胺類磺酸鹽親水擴鏈劑的用量為所述預聚物質量的0.5~1%;

組分S8所述的小分子擴鏈劑的用量為按小分子擴鏈劑與理論剩余NCO基團的摩爾比為0.4~0.5計算。

3.根據權利要求1或2所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于:組分S3所述的三元醇化合物為蓖麻油、三元醇N330和三羥基丙烷中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于:組分S2所述的低聚物多元醇的分子量為800~3000g/mol。

5.根據權利要求1所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于:

組分S1所述的脂肪族二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種;

組分S2所述的低聚物多元醇為聚丙二醇、聚四氫呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚ε-己內酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇和聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇中的一種或多種;

組分S4所述的羧酸型親水擴鏈劑為羧酸型親水二元醇。

6.根據權利要求1或2所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于:

組分S7所述的磺酸鹽親水擴鏈劑為乙二胺基乙磺酸鈉或乙二胺基丙磺酸鈉;

組分S8所述小分子擴鏈劑為乙二胺、水合肼和二乙烯三胺中的一種或多種。

7.根據權利要求1或2所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂,其特征在于:

組分S5所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫和有機鉍催化劑中的一種或多種;

組分S6所述的中和劑為氨水、氫氧化鈉和三乙胺中的一種或多種。

8.權利要求1~7任一項所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂的制備方法,其特征在于包括如下步驟:

(1)預聚物的制備:將低聚物多元醇、羧酸型親水擴鏈劑、三元醇化合物和催化劑分別加入到反應容器中,然后在30~65℃下加入脂肪族二異氰酸酯,再升溫至70~90℃進行反應,得到預聚物;

(2)乳化擴鏈:將步驟(1)中得到的預聚物加入中和劑進行中和反應,再加入磺酸鹽親水擴鏈劑水溶液,進行乳化分散和親水擴鏈,最后加入小分子擴鏈劑進行擴鏈,得到超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂。

9.根據權利要求8所述超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂的制備方法,其特征在于:

步驟(1)中所述的低聚物多元醇通過如下方法得到:將低聚物多元醇在100~130℃條件下真空干燥2~4h;

步驟(1)中所述的反應時間為4h;

步驟(1)中所述的反應的溫度為85℃;

步驟(2)中所述的中和反應的溫度為50℃,時間為20min;

步驟(2)中所述的乳化分散為在2000r/min下乳化分散30min;

步驟(2)中所述的加入小分子擴鏈劑進行擴鏈的時間為1h。

10.權利要求1~7任一項所述的超低光澤度自消光水性聚氨酯樹脂在聚氨酯涂料領域中的應用。

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