[发明专利]水性非异氰酸酯聚氨酯改性的聚酯的制备方法

权利要求书

1.一种水性非异氰酸酯聚氨酯改性的聚酯的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)含氨酯键的不饱和预聚物的制备

将含不饱和双键的环碳酸酯和伯胺在80-180℃反应至胺值≤5mg KOH/g，以获得含氨酯键的不饱和预聚物；

(2)含不饱和双键的聚酯的制备

使用含不饱和双键的酸或醇来制备含不饱和双键的聚酯，所得的含不饱和双键的聚酯的分子量为2000-5000，酸价≤3mg KOH/g，玻璃化温度为-30～10℃，羟值为70-150mg KOH/g；

(3)所得的含不饱和双键的聚酯和预聚物的接枝聚合

将所得的预聚物、以及亲水单体、不饱和单体和引发剂混合，在120-140℃加入所得的含不饱和双键的聚酯中以在其侧链上引入羧基和氨酯键，从而得到接枝聚合物，其中，所得的预聚物、亲水单体、不饱和单体和引发剂的重量比为：(30-50)：(10-30)：(20-30)：(0.5-5)，所述不饱和单体与所得的含不饱和双键的聚酯的重量比为(20-50):100，所得的接枝聚合物的玻璃化温度为-10～10℃，羟值为70-130mg KOH/g，酸价为20-50mg KOH/g；

(4)接枝聚合物的分散

向所得的接枝聚合物中加入助溶剂和中和剂，以得到非异氰酸酯改性的聚氨酯分散体，其固体份为30-55％，pH＝7-8.5，VOC的总量<10％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含不饱和双键的环碳酸酯满足下式Ⅰ-Ⅲ：

式中，R₁是H，或者线性的、支链的、环状的C_1-6烷基；

R₂是H或CH₃-；

R₃表示单键或C₁-C₅亚烷基；

所述伯胺满足下式IV：

H₂N-R₄  (IV)

式中，R₄是直链、支链或脂环C_1-8烷基或者含羟基的C_1-8烷基，或者取代或未取代的苯基，其中，所述取代基选自：甲基、乙基、甲氧基和乙氧基。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述伯胺选自：丙胺、正丁胺、正庚胺、甲醇胺、一乙醇胺、丁醇胺、异丁醇胺、环己胺、苯胺、苄胺、对甲基苯胺和对甲氧基苯胺。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述醇包括：二元醇、三元醇和更多官能度的醇；所述酸包括：单元羧酸和多元羧酸。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，制备含不饱和双键的聚酯使用的不饱和单体包括：顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸和(甲基)丙烯酸。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，制备含不饱和双键的聚酯使用的不饱和单体是顺丁烯二酸酐，其用量为0.5-9重量份，以制备所述含不饱和双键的聚酯使用的单体的总重量为100重量份计。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述亲水单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；

所述不饱和单体包括：苯乙烯、甲基苯乙烯、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸甲基、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺；

所述引发剂为有机过氧化物引发剂。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述助溶剂包括：异丙醇、丙二醇、一缩丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、甲基吡咯烷酮、N、N-二甲基甲酰胺、及其混合物；

所述中和剂包括有机胺。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有机胺包括：氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、乙基二异丙胺、三乙醇胺、及其混合物。

10.权利要求1-9中任一项的方法制备的水性非异氰酸酯聚氨酯改性的聚酯在汽车中涂中的应用。