[发明专利]聚氨酯改性丙烯酸二级分散体及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料原料领域，特别涉及聚氨酯改性丙烯酸二级分散体及其制备方法。聚氨酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，包括以下步骤：将异氰酸酯、聚酯或聚醚、小分子醇和羟基丙烯酸单体合成含双键的聚氨酯预聚体；将聚氨酯预聚体、含有烯基的单体和引发剂混合溶解后滴加到溶剂中，滴加过程中，反应体系中的温度为132‑138℃；滴加完成后反应体系降温至87‑93℃，滴加中和剂，然后加水分散，得到聚氨酯改性丙烯酸二级分散体。该制备方法将聚氨酯预聚体接枝到含有烯基的单体上，将羧基有序分布在链段一端，合成的化合物分子量为10000‑20000，得到高固含量、低粘度的二级分散体，柔韧性、抗冲击性和抗划伤性能提升。

技术领域

本发明涉及涂料原料领域，具体而言，涉及聚氨酯改性丙烯酸二级分散体及其制备方法。

背景技术

申请号为2011101754708的发明专利公开了一种含羟基聚丙烯酸酯二级水分散体的制备方法，其包括如下步骤：在通氮条件下，在助溶剂中滴加不含羧基单体的混合单体，生成疏水的长链自由基；在生成的疏水的长链自由基中，滴加含羧基单体的混合单体，合成得到分子链尾端含亲水基团的共聚物；在生成的共聚物中，加入中和剂，并滴入去离子水，得到含羟基的聚丙烯酸酯二级水分散体。该方法采用两步聚合工艺，羧基选择性的分布在链段一端，胺中和、加水相反转合成了纯丙烯酸二级分散体。

但是，现有技术存在以下缺点：

1、现有技术由丙烯酸单体合成，分子量小，干燥速度慢；

2、柔韧性和抗冲击性能差，不能跟氨基树脂配合用作烤漆；

3、合成的羟基树脂制漆的抗划伤性差。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，将聚氨酯于丙烯酸两者的性能进行互补，制得的聚氨酯改性丙烯酸二级分散体发挥丙烯酸耐水、高光泽、耐候等特点，同时利用聚氨酯弥补其耐磨性差、柔韧性和抗冲击差的缺点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

聚氨酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，包括以下步骤：

(a)、将异氰酸酯、聚酯或聚醚、小分子醇和羟基丙烯酸单体合成含双键的聚氨酯预聚体；

(b)、将所述聚氨酯预聚体、含有烯基的单体和引发剂混合溶解后滴加到溶剂中，滴加过程中，反应体系中的温度为132-138℃；滴加完成后反应体系降温至87-93℃，滴加中和剂，然后加水分散，得到聚氨酯改性丙烯酸二级分散体。

本发明提供的聚氨酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，先让没有亲水基团链段的单体反应，合成含双键的聚氨酯预聚体；然后再滴加含有亲水基团的混合物，将聚氨酯预聚体作为单体，与含有烯基的单体混合，采用化学接枝的方法，将聚氨酯预聚体接枝到含有烯基的单体上，将羧基有序分布在链段一端，合成的化合物分子量为10000-20000，得到高固含量、低粘度的二级分散体，柔韧性、抗冲击性和抗划伤性能提升。

其中步骤(b)中，氨酯预聚体、含有烯基的单体和引发剂混合溶解后滴加到溶剂时，反应体系中的温度可以为132℃、134℃、135℃、136℃、138℃等等；滴加完成后反应体系降温至87-93℃，如可以为87℃、88℃、90℃、92℃等等。

进一步地，步骤(a)的具体反应步骤为：

异氰酸酯加热到87-95℃，加入催化剂，然后加入聚酯或聚醚，保温110-130min；

然后加入小分子醇，保温110-130min；

将温度降低至63-68℃，加入羟基丙烯酸单体，反应得到所述含双键的聚氨酯预聚体。