[发明专利]一种水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其特征在于：结构如通式I所示：

其中：

R₁为(C₁～C₈)烷基；

R₂、R₃、R₆各自独立地选自H或CH₃；

R₄为(C₁～C₈)烷基；

R₅为乙基、正丙基、异丙基、正丁基中的至少一种；

R为以下结构中的至少一种：

l、m、n、o各自独立地选自从1至5的整数；

所述水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的数均分子量Mn为1300～2000，重均分子量Mw为3900～8000，分散度Mw/Mn为2～4。

2.一种权利要求1所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

回流状态下，向溶剂中滴加丙烯酸酯单体、含羟基官能团单体、含羧基官能团单体、引发剂，滴加时间为3～5小时，滴加结束后保温2～4小时，获得丙烯酸酯聚合物；

将丙烯酸酯聚合物降温至70～80℃，加入二异氰酸酯，保温1～2小时，然后升温至90～110℃，保温1～2小时，获得聚氨酯改性丙烯酸聚合物；

在90～110℃温度下真空脱出部分溶剂后，用低沸点的醇类溶剂补充脱出部分溶剂，降温至60～70℃，加入胺中和，得到所述水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物；

所述丙烯酸酯单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯；

所述含羟基官能团单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的至少一种；

所述含羧基官能团单体为甲基丙烯酸、丙烯酸中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：所述溶剂为酯类溶剂或不含羟基的溶剂，其中：酯类溶剂为醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二元酸酯中的至少一种；不含羟基的溶剂为甲基异丁基酮、环己酮中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化物类引发剂；

所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；

所述低沸点的醇类溶剂为乙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化叔丁基- 2-乙基己酯、过氧化醋酸叔戊酯、二叔戊基过氧化物、过氧化- 2-乙基己酸叔戊酯中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：所述胺为二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：所述溶剂的质量为丙烯酸酯单体、含羟基官能团单体、含羧基官能团单体、引发剂、二异氰酸酯、胺和溶剂总质量的40～50％；

所述丙烯酸酯单体、含羟基官能团单体和含羧基官能团单体质量之和为丙烯酸酯单体、含羟基官能团单体、含羧基官能团单体、引发剂、二异氰酸酯、胺和溶剂总质量的40～45％。

8.根据权利要求2所述的水溶性聚氨酯改性丙烯酸聚合物的制备方法，其特征在于：所述含羟基官能团单体的质量为丙烯酸酯单体、含羟基官能团单体和含羧基官能团单体质量之和的40～47％；

所述含羧基官能团单体的质量为丙烯酸酯单体、含羟基官能团单体和含羧基官能团单体质量之和的5～15％。