專利名稱：制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法。
背景技術(shù)：
水性聚氨酯具有良好的物理學(xué)性能和優(yōu)良的耐寒性，是發(fā)展較快的綠色環(huán)保材料，但是，單一的聚氨酯乳液的自增稠性差，固體含量低，乳膠膜的耐水性能差，機(jī)械強(qiáng)度低，光澤度低，成本高。如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101457120A公開(kāi)的一種雙組分聚氨酯涂料及生產(chǎn)方法、施工方法；聚丙烯酸酯乳液具有較好的耐水性、物理學(xué)性能和耐候性能而被廣泛用于涂料行業(yè)，如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1179745A公開(kāi)的一種用于橡膠制品的丙烯酸乳膠涂料；環(huán)氧樹(shù)脂具有出色的黏結(jié)能力、高模量、高強(qiáng)度、優(yōu)良的附著力、低收縮率、耐水和耐化學(xué)性好等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)涂料的重要組成部分。如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101085898A公開(kāi)的一種環(huán)保型常溫固化水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料。鑒于已有技術(shù)中尚無(wú)綜合性能較為完善的聚氨酯水性涂料，又鑒于單純的水性聚氨酯在性能上難以滿足人們的需求，因此利用環(huán)氧樹(shù)脂出色的黏結(jié)能力、高模量、高強(qiáng)度、 優(yōu)良的附著力、低收縮率和耐水、耐化學(xué)性好等優(yōu)點(diǎn)以及丙烯酸酯較好的耐水性、物理學(xué)性能和耐候性能且成本低廉的特點(diǎn)，通過(guò)接枝共聚方式將兩者樹(shù)脂引入水性聚氨酯鏈段中， 對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，藉此制成綠色環(huán)保并且各方面性能均能得到顯著提高的研究具有積極意義?；谶@樣的背景，本發(fā)明者做了大量的深入研究工作，并作了有益的探索，發(fā)明了解決上述不足的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，由該方法制備的涂料不僅具有環(huán)氧樹(shù)脂出色的黏結(jié)能力、高模量、高強(qiáng)度、優(yōu)良的附著力、低收縮率、耐水和耐化學(xué)性，而且具有丙烯酸酯拔萃的耐水性、物理學(xué)性能和耐候性能且成本低廉的特點(diǎn)，還具有水性聚氨酯的良好的物理學(xué)性能和優(yōu)良的耐寒性并且具有綠色環(huán)保性。本發(fā)明的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，包括以下步驟
A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成
在四口燒瓶I中加入按重量計(jì)的環(huán)氧樹(shù)脂6-8份、改性劑O. 2-0.4份和催化劑 O. 002-0. 003份，加熱到75-85°C，加入阻聚劑O. 01-0. 04份，滴加丙烯酸類單體2_3份和催化劑O. 001-0. 003份的混合溶液，在30-60min內(nèi)滴加完，而后升溫到85 90°C，每隔60min 取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/g時(shí)，降溫得到改性的環(huán)氧丙烯酸酯；
B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液
按重量計(jì)，向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶2中加入甲基-2，4-二異氰酸酯4-6份，在常溫下并且在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑O. 5-0. 6份，滴加完畢后升溫至60 65°C，并且跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，當(dāng)接近理論值n (-NC0) /n (-0H)為I. 3 I. 4時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸4-6份以及步驟A)制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑O. 001-0. 003份，緩慢升溫到75 80°C，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C， 加入阻聚劑O. 01-0. 06份，混勻，滴加丙烯酸類單體6-11份，滴加完成后緩慢升溫到70 750C，降溫至50°C，加入中和劑3-8份，中和時(shí)間為12-18min，在控制轉(zhuǎn)速750_850r/min攪拌狀態(tài)滴加去離子水45-65份稀釋，得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液；
C).制備成品的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料
在帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入步驟B)得到的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速200 300r/min攪拌狀態(tài)下依次加入引發(fā)劑O. 05-0. I份、助劑及水性顏料，攪拌25-35min后，過(guò)濾出料，即得到環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料。在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的丙烯酸類單體為丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸甲酯中的一種以上。在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚。在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。在本發(fā)明的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的改性劑為聚丙二醇(PPG600 )、聚丙二醇(PPG1000)或聚丙二醇(PPG2000)。在本發(fā)明的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫。在本發(fā)明的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的環(huán)氧樹(shù)脂為E-51或E-44。在本發(fā)明的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的中和劑為三乙胺。在本發(fā)明的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的助劑為助溶劑、潤(rùn)濕劑、流平劑、 抗劃傷、分散劑、消泡劑、消光劑和流變劑中的一種以上。在本發(fā)明的又進(jìn)而而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的水性顏料為氧化鐵紅、云母氧化鐵、聚氧乙烯醚碳黑或分散銅鈦菁。本發(fā)明提供的制備方法所得到的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料具有環(huán)氧樹(shù)脂的出色的黏結(jié)性、高模量、高強(qiáng)度、高附著力、低收縮率、耐水和耐化學(xué)性；還具有丙烯酸酯的拔萃的耐水性、物理性和耐候性并且原料易得成本低廉；進(jìn)而具有水性聚氨酯的良好的物理性能及耐寒性能；更而具有環(huán)保性。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成
按重量份計(jì)向四口燒瓶中加入環(huán)氧樹(shù)脂E-51 6份、聚丙二醇(PPG600)0. 2份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份，緩慢加熱到80V，反應(yīng)15min后加入O. 01份阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 02份，滴加丙烯酸I份以及丙烯酸丁酯2份與催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份的混合溶液，約O. 5h滴加完，慢慢升溫到75°C，每隔Ih取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/ g時(shí)，降溫，得到低粘度改性環(huán)氧丙烯酸酯；
B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液
向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶中加入按重量計(jì)稱取的甲基-2，
44- 二異氰酸酯4份，在常溫和氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑聚丙二醇(PPG600)0. 3份，滴加完畢后，緩慢升溫到60°C，反應(yīng)，跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，當(dāng)接近理論值n (-NC0) /n (-0H)為 I. 3時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸6. 5份以加入由步驟A)得到的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 001份，緩慢升溫到75°C，反應(yīng)18min，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C，加入阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 01份，混合均勻，滴加丙烯酸羥乙酯6份， 滴加完成后緩慢升溫到70°C，反應(yīng)2h，降溫至50°C，按重量加入中和劑三乙胺3份，中和時(shí)間約為15min,在控制轉(zhuǎn)速850r/min攪拌狀態(tài)下慢慢地滴加去離子水65份稀釋，得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液；
C).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料
在帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入步驟B)制得的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速200r/min攪拌狀態(tài)下依次加入引發(fā)劑即過(guò)硫酸鉀O. 05份、助劑及水性顏料即氧化鐵紅O. 001份，攪拌30min分散均勻后，過(guò)濾出料，即得到成品環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其中所述的助劑為助溶劑Flow425 (德國(guó)迪高試劑)2份、潤(rùn)濕劑 dispers 750w (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))O. 2份、分散劑Rewopal M 365 (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))I份、消泡劑byk -054 (德國(guó)畢克化學(xué))0. 2份、消光劑CERAFL0UR 929 (德國(guó)畢克化學(xué))2份和流變劑byk -E-420 (德國(guó)畢克化學(xué))O. 5份。 實(shí)施例2:
A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成
向四口燒瓶中加入按重量計(jì)量的環(huán)氧樹(shù)脂E-51 8份、聚丙二醇(PPG1000) O. 2份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份，緩慢加熱到80°C，反應(yīng)15min后加入O. 01份阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 02份，滴加丙烯酸I份以及甲基丙烯酸甲酯2份與催化劑二月桂酸二丁基錫 O. 002份的混合溶液，約O. 5h滴加完，慢慢升溫到86°C，每隔Ih取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/g時(shí)，降溫得到低粘度改性環(huán)氧丙烯酸酯；
B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液
向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管、氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶中按重量加入甲基-2，4- 二異氰酸酯4份，在常溫和氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑聚丙二醇(PPG1000) O. 4份，滴加完畢后，緩慢升溫到65°C，反應(yīng)跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，接近理論值n (-NC0) /n (-0H)為I. 3時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸7份由步驟A)制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份，緩慢升溫到80°C，反應(yīng)12min，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C， 加入阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 02份，混合均勻，滴加丙烯酸羥乙酯8份，滴加完成后緩慢升溫到75°C，反應(yīng)2h，降溫至50°C，加入中和劑三乙胺5份，中和時(shí)間約為15min，在控制轉(zhuǎn)速 800r/min攪拌狀態(tài)下慢慢地滴加去離子水60份稀釋，得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酷乳液；
C).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料
向帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入由步驟B)制得的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速200r/min攪拌狀態(tài)下按重量計(jì)依次加入引發(fā)劑即過(guò)硫酸銨O. 06份、助劑及水性顏料即云母氧化鐵O. 003份，攪拌30min分散均勻后，過(guò)濾出料，即得到成品環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其中所述的助劑為助溶劑Flow425 (德國(guó)迪高試劑)3份、 潤(rùn)濕劑dispers750w (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))O. I份、流平劑byk -354 (德國(guó)畢克化學(xué))O. I份、抗劃傷CERAFL0UR 996 (德國(guó)畢克化學(xué))O. 4份、分散劑Rewopal M 365 (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))3份和消泡劑byk -054 (德國(guó)畢克化學(xué))O. 5份。實(shí)施例3:
A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成
向四口燒瓶中加入按重量計(jì)量的環(huán)氧樹(shù)脂E-44 7份、聚丙二醇(PPG2000) O. 3份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 003份，緩慢加熱到80°C，反應(yīng)15min后加入O. 01份阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 03份，滴加丙烯酸2份與催化劑二月桂酸二丁基錫O. 003份的混合溶液，O. 5h 滴加完，慢慢升溫到88°C，每隔Ih取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/g時(shí)，降溫得到低粘度改性環(huán)氧丙烯酸酯；
B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液
TM裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶中加入按重量計(jì)的甲基_2， 4- 二異氰酸酯6份，在常溫和氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑聚丙二醇(PPG2000) O. 5份，滴加完畢后，緩慢升溫到63°C，反應(yīng)跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，接近理論值n(-NC0)/n(-0H) 為I. 4時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸7. 5份及步驟A)制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 003份，緩慢升溫到77°C，反應(yīng)15min，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C，加入阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 03份，混合均勻，滴加丙烯酸羥乙酯7份， 滴加完成后緩慢升溫到72°C，反應(yīng)2h，降溫至50°C，加入中和劑三乙胺8份，中和時(shí)間約為 15min,在控制轉(zhuǎn)速800r/min攪拌狀態(tài)下慢慢地滴加去離子水55份稀釋,得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液；
C).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料
向帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入步驟B)制得的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速200r/min攪拌狀態(tài)下按重量依次加入引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀O. 09份、助劑及水性顏料即聚氧乙烯醚碳黑O. 008份，攪拌30min分散均勻后，過(guò)濾出料，即得到成品環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其中所述的助劑為助溶劑Flow425 (德國(guó)迪高試劑)3份、 潤(rùn)濕劑dispers750w (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))O. I份、流平劑byk -354 (德國(guó)畢克化學(xué))O. I份、抗劃傷CERAFL0UR 996 (德國(guó)畢克化學(xué))0. 3份、分散劑Rewopal M 365 (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))1份、 消泡劑byk -054 (德國(guó)畢克化學(xué))0. I份、消光劑CERAFL0UR 929 (德國(guó)畢克化學(xué))2份和流變劑byk -E-420 (德國(guó)畢克化學(xué))I. 4份。實(shí)施例4
A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成
向四口燒瓶中加入按重量計(jì)量的環(huán)氧樹(shù)脂E-44 7份、聚丙二醇(PPG600)0. 4份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份，緩慢加熱到80°C，反應(yīng)15min后加入O. 01份阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 02份，滴加丙烯酸I份、丙烯酸丁酯2份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份的混合溶液，約O. 5h滴加完，慢慢升溫到90°C，每隔Ih取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/ g時(shí)，降溫得到低粘度改性環(huán)氧丙烯酸酯；
B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液
向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶中按重量加入甲基-2，4-二異氰酸酯4份，在常溫和氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑聚丙二醇(PPG600)0. 5份，滴加完畢后，緩慢升溫到65°C，反應(yīng)跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，接近理論值n(-NC0)/n(-0H)為I. 3時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸7份以及由步驟A)制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 001份，緩慢升溫到75°C，反應(yīng)15min，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C，加入阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 02份，混合均勻，滴加丙烯酸羥乙酯6份，滴加完成后緩慢升溫到80°C，反應(yīng)2h，降溫至50°C，加入中和劑三乙胺6份，中和時(shí)間約為15min，在控制轉(zhuǎn)速800r/min攪拌狀態(tài)下慢慢地滴加去離子水45份稀釋，得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液；
C).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料
向帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入由步驟B)制得的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速300r/min攪拌狀態(tài)下按重量份計(jì)依次加入引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀O. I份、助劑及水性顏料及分散銅鈦菁O. 01份，攪拌30min分散均勻后，過(guò)濾出料，即得到成品環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其中所述的助劑為助溶劑Flow425 (德國(guó)迪高試劑)5份、潤(rùn)濕劑dispers750w (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))O. 5份、流平劑byk -354 (德國(guó)畢克化學(xué))O. 2份、抗劃傷CERAFL0UR 996 (德國(guó)畢克化學(xué))O. 5份、分散劑Rewopal M 365 (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))3份、 消泡劑byk -054 (德國(guó)畢克化學(xué))0. 5份、消光劑CERAFL0UR 929 (德國(guó)畢克化學(xué))3份和流變劑byk -E-420 (德國(guó)畢克化學(xué))2份。實(shí)施例5:
A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成
向四口燒瓶中加入按重量計(jì)量的環(huán)氧樹(shù)脂E-51 6份、聚丙二醇(PPG600)0. 2份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份，緩慢加熱到80°C，反應(yīng)15min后加入O. 01份阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 01份，滴加丙烯酸I份、丙烯酸丁酯3份和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 002份的混合溶液，約O. 5h滴加完，慢慢升溫到87 V，每隔Ih取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/ g時(shí)，降溫得到低粘度改性環(huán)氧丙烯酸酯；
B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液
向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶中加入按重量計(jì)量的甲基-2， 4- 二異氰酸酯4份，在常溫和氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑聚丙二醇(PPG600) O. 3份，滴加完畢后，緩慢升溫到62°C。反應(yīng)跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，接近理論值n (-NC0) /n (-0H) 為I. 3時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸6. 5份以及步驟A)制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑二月桂酸二丁基錫O. 001份，緩慢升溫到78V，反應(yīng)15min，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C，加入阻聚劑對(duì)甲氧基苯酚O. 02份，混合均勻，滴加丙烯酸羥乙酯6份， 滴加完成后緩慢升溫到75°C，反應(yīng)2h，降溫至50°C，加入中和劑三乙胺5份，中和時(shí)間約為 15min,在控制轉(zhuǎn)速800r/min攪拌狀態(tài)下慢慢地滴加去離子水60份稀釋,得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液；
C).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料
向帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入由步驟B)制得的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速260r/min攪拌狀態(tài)下按重量依次加入引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀O. 05份、助劑及水性顏料(同實(shí)施例1)，攪拌30min分散均勻后，過(guò)濾出料，即得到成品環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其中所述的助劑為助溶劑Flow425(德國(guó)迪高試劑)3份、潤(rùn)濕劑dispers 750w (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))0. 2份、流平劑byk -354 (德國(guó)畢克化學(xué))0. I份、抗劃傷CERAFL0UR 996 (德國(guó)畢克化學(xué))0. 5份、分散劑Rewopal M 365 (德國(guó)贏創(chuàng)化學(xué))2份、消泡劑byk -054(德國(guó)畢克化學(xué))0. 2份、消光劑CERAFL0UR 929 (德國(guó)畢克化學(xué))I份和流變劑byk -E-420 (德國(guó)畢克化學(xué))I. 8份。由上述實(shí)施例1-5得到的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料經(jīng)檢測(cè)具有下表所示的優(yōu)異技術(shù)效果。
權(quán)利要求
1.一種制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于包括以下步驟A)改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成在四口燒瓶I中加入按重量計(jì)的環(huán)氧樹(shù)脂6-8份、改性劑O. 2-0.4份和催化劑0.002-0. 003份，加熱到75-85°C，加入阻聚劑O. 01-0. 04份，滴加丙烯酸類單體2_3份和催化劑O. 001-0. 003份的混合溶液，在30-60min內(nèi)滴加完，而后升溫到85 90°C，每隔60min 取樣測(cè)酸值I次，當(dāng)酸值小于5mgK0H/g時(shí)，降溫得到改性的環(huán)氧丙烯酸酯；B)制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液按重量計(jì)，向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口燒瓶2中加入甲基-2， 4-二異氰酸酯4-6份，在常溫下并且在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下滴加改性劑O. 5-0. 6份，滴加完畢后升溫至60 65°C，并且跟蹤-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，當(dāng)接近理論值n (-NC0) /n (-0H)為I. 3 1.4時(shí)降溫到50°C，加入二羥甲基丙酸4-6份以及步驟A)制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯和催化劑O. 001-0. 003份，緩慢升溫到75 80°C，當(dāng)二羥甲基丙酸小顆粒消失后降溫至50°C， 加入阻聚劑O. 01-0. 06份，混勻，滴加丙烯酸類單體6-11份，滴加完成后緩慢升溫到70 750C，降溫至50°C，加入中和劑3-8份，中和時(shí)間為12-18min，在控制轉(zhuǎn)速750_850r/min攪拌狀態(tài)滴加去離子水45-65份稀釋，得到環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液；C)制備成品的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料在帶有攪拌器的反應(yīng)器中加入步驟B)得到的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，開(kāi)啟攪拌，在控制轉(zhuǎn)速200 300r/min攪拌狀態(tài)下依次加入引發(fā)劑O. 05-0. I份、助劑及水性顏料，攪拌25-35min后，過(guò)濾出料，即得到環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的丙烯酸類單體為丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸甲酯中的一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的改性劑為聚丙二醇(PPG600)、聚丙二醇(PPG1000)或聚丙二醇(PPG2000)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的環(huán)氧樹(shù)脂為E-51或E-44。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的中和劑為三乙胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的助劑為助溶劑、潤(rùn)濕劑、流平劑、抗劃傷、分散劑、消泡劑、消光劑和流變劑中的一種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，其特征在于所述的水性顏料為氧化鐵紅、云母氧化鐵、聚氧乙烯醚碳黑或分散銅鈦菁。
全文摘要
一種制備環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的方法，屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域。包括的步驟A).改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成；B).制備環(huán)氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液;C).制備成品的環(huán)氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料。具有環(huán)氧樹(shù)脂的出色的黏結(jié)性、高模量、高強(qiáng)度、高附著力、低收縮率、耐水和耐化學(xué)性；還具有丙烯酸酯的拔萃的耐水性、物理性和耐候性并且原料易得成本低廉；進(jìn)而具有水性聚氨酯的良好的物理性能及耐寒性能；更而具有環(huán)保性。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102585693SQ201210060859
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者沈國(guó)儉 申請(qǐng)人:常熟市協(xié)新冶金材料有限公司