[发明专利]一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法。本发明改性水性聚氨酯分散体的制备方法包括以下步骤：(1)将下述各组分溶解于有机溶剂中：(a)含羟基的改性松香或含羟基的松香低聚物，(b)多元醇A，(c)亲水性扩链剂，(d)二异氰酸酯或多异氰酸酯；再加入(e)催化剂，于75～85℃反应至异氰酸酯基团完全反应；(2)向步骤(1)的反应产物中加入中和剂、乳化剂和水，进行搅拌和分散乳化；(3)去除溶剂，得到改性水性聚氨酯分散体。采用本发明方法制得的改性水性聚氨酯分散体与大多数水性树脂或水性分散体有良好的相容性，在水性油墨应用中具有良好光泽和初干性，且具有优异的附着牢靠度。

技术领域

本发明涉及一种分散体及其制备方法，具体涉及一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法。

背景技术

在胶粘剂、涂料、油墨中应用中，水性聚氨酯树脂其表现出优异的柔韧性、耐低温性、耐老化性和耐候性，然而在收缩性、硬度、耐磨和粘结性方面也存在不足，尤其是在塑料薄膜基材方面。故，我们有必要对水性聚氨酯树脂进行改性，以提高其在应用过程中的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种在水性油墨应用中具有良好光泽和初干性，且具有优异的附着牢靠度的改性水性聚氨酯分散体及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种改性水性聚氨酯分散体的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将下述重量份的各组分溶解于有机溶剂中：(a)含羟基的改性松香或含羟基的松香低聚物10～15份，(b)多元醇A 5～10份，(c)亲水性扩链剂3～5份，(d)二异氰酸酯或多异氰酸酯10～15份；再加入(e)催化剂，于75～85℃反应至异氰酸酯基团完全反应；

(2)向步骤(1)的反应产物中加入中和剂、乳化剂和水，进行搅拌和分散乳化；

(3)去除溶剂，得到改性水性聚氨酯分散体。

松香是一种重要的化工原料，我国的松香产量约占世界总量的一般，大多数作为初加工品出口，产品附加值低。松香是多种树脂酸组成的混合物，树脂酸是一种以三环菲为基本架构的有机羧酸(松香中树脂酸的基本结构如式(Ⅴ)所示)，其结构刚性强，在涂料、胶粘剂、油墨中被用来改善涂层的收缩、耐磨、附着力等问题。本发明采用含羟基的改性松香或含羟基的松香低聚物为原料制备改性水性聚氨酯分散体，利用该原料中的羟基与异氰酸酯基团反应，以此改进传统聚氨酯不足，改善水性聚氨酯分散体性能。采用本发明方法制得的改性水性聚氨酯分散体与大多数水性树脂或水性分散体有良好的相容性，在水性油墨应用中具有良好光泽和初干性，且具有优异的附着牢靠度，可以应用在水性胶粘剂、水性涂料和油墨方面，是提高松香在高档涂料和油墨方面应用的一种有效途径。

本发明的上述方法中，采用的亲水性扩链剂是水性聚氨酯制备过程中使用的水性化功能性单体，此类物质含有羟基，能与异氰酸酯反应从而将该物质引入聚氨酯分子主链上，并且含有羧基和/或磺酸基，能与碱中和离子化，呈现水溶性；上述方法中的有机溶剂为惰性溶剂，其是在聚氨酯反应温度下不能参与反应的溶剂，而且沸点低于100℃。

作为本发明所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法的优选实施方式，所述(a)为松香与环氧化合物的低聚物、松香多元醇低聚物、甲醛改性松香衍生物或松香醇。

作为本发明所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法的优选实施方式，所述松香与环氧化合物的低聚物的结构如式(Ⅰ)所示；所述松香多元醇低聚物的结构如式(∏)或式(Ⅲ)所示；所述甲醛改性松香衍生物的结构如式(Ⅳ)所示；

作为本发明所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法的优选实施方式，所述松香醇的结构如式(Ⅵ)所示。