[发明专利]一种水性双组分硅改性聚氨酯树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种水性双组分硅改性聚氨酯树脂及其制备方法，该树脂由A组分和B组分交联而成，其中，A组分包括以下组分：改性树脂I、中间体I、中间体II、功能单体I、功能单体II、引发剂、助溶剂I、中和剂和去离子水。B组分包括以下组分：环氧基硅氧烷、硅氧烷单体和溶剂。本发明通过阳离子树脂中的胺与固化剂中的环氧树脂交联以及无机硅的缩合交联，得到的双组分硅改性聚氨酯树脂，光泽与饱满度可以与油性漆相媲美；具有较高的硬度(3H)，较佳的耐划伤、耐烫、耐水、耐茶、耐咖啡等性能；以及厚涂不起泡、制备成本低等优异性能，克服了传统聚氨酯耐水与耐溶剂差、硬度不高、漆膜交联产生副反应起泡且增加了使用成本的缺点。

技术领域

本发明涉及化工水性涂料技术领域，具体而言，涉及一种水性双组分硅改性聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术

随着世界各国环保意识的加强，各国相继制定了相关法规来限制挥发性有机化合物的排放，水性涂料是以水为溶剂的一种涂料，得到了广泛的关注与发展。双组分聚氨酯具有成膜温度低、耐磨性好、耐候性优异，在各个领域都占有重要的位置，被誉为最优异的树脂。

水性双组分聚氨酯由于分子链中含有亲水基团，从而使得到的漆膜耐水性比较差，当漆膜表干后，双组分体系内的水分很难挥发，而且多异氰酸酯固化剂与水产生副反应二氧化碳，使得漆膜起泡、针孔等，影响涂膜性能与外观，同时由于存在的副反应，导致了固化剂的使用量增加，增加了成本。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种水性双组分硅改性聚氨酯树脂及其制备方法，旨在解决现有聚氨酯树脂耐水、耐溶剂性差、硬度不高、漆膜交联产生副反应导致漆膜起泡的问题。

具体地，本发明第一方面提出了一种水性双组分硅改性聚氨酯树脂，包括A组分和B组分；其中，

所述A组分包括以下重量份的原料：

中间体I包括以下重量份的原料：

中间体II包括以下重量份的原料：

所述B组分包括以下重量份的原料：

环氧基硅氧烷 20-100份

硅氧烷单体 0-50份

溶剂 0-50份

优选的，所述A组分包括以下重量份的原料：

中间体I包括以下重量份的原料：

中间体II包括以下重量份的原料：

所述B组分包括以下重量份的原料：

环氧基硅氧烷 21.76-49.7份

硅氧烷单体 0-41.6份

溶剂 0-47.8份

具体而言，合成所述A组分的改性树脂I选自聚氨酯、聚酯、环氧树脂和硅树脂的至少一种。例如改性树脂I可以为环氧树脂与聚酯的混合物。

更具体的，合成所述改性树脂I的聚酯树脂选自分子量500-5000的聚酯树脂的一种。进一步优选的，合成改性树脂I的聚酯树脂的分子量范围为500-2000。