[发明专利]一种消光型水性聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种消光型水性聚氨酯乳液及其制备方法，采用新的原料组合，协同作用，解决了现有的消光型水性聚氨酯乳液光泽度较高、硬度低、耐水性差、耐磨性差等问题，同时所制备得到的聚氨酯乳液中无丙酮残留，不会影响乳液性能，工序简便，易于产业化生产；反应过程中原料的聚合或交联程度较高，保证了双电层数和粒子的流体体积，提高了原料的相容性,形成比较精细的共混结构，提高了耐磨性能；同时所生产的聚氨酯材料产生具有粒径较大的乳胶粒，膜表面具有较大的粗糙度，具有优良的消光性能。

技术领域

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种消光型水性聚氨酯乳液及其制备方法。

背景技术

水性涂料由于具有不可燃烧性、无毒或低毒，对环境伤害小，而且具有节约能源和资源的优点，正逐渐取代溶剂型涂料，成为世界涂料发展的重要方向。随着人们生活水平及审美观念的提高，对消光树脂的要求也逐渐提高。这些低光泽度的树脂被广泛应用于皮革涂饰，木器漆，塑料涂层，纸张涂饰等领域。消光树脂一般指成膜后表面明显雾化，低光泽度(哑光)的树脂，其主要用在涂层上。现有的消光树脂主要通过反应自消光和外添加消光剂两种方式来获得。

如专利CN201110404636.9及CN201310123871.8都是通过外加消光粉的方法来降低乳液成膜后的光泽度的。但是这种方法存在消光粉与乳液的相容性差而容易发生分层沉降问题。而专利CN104193946A公开了一种自消光聚氨酯树脂的制备方法，包括采用可吸收光线的丙烯酸接枝类物质封端，大量使用丙酮降粘以及后期采用蒸馏处理，丙酮难以除尽，容易有残留。CN103626930A描述了一种具有相分离结构的水性丙烯酸聚氨酯消光树脂的制备方法，首先需要制备阴离子型和非离子型两种聚氨酯，再将丙烯酸酯混合物于两种聚氨酯中进行种子乳液聚合得到，而制备聚氨酯过程中需要封端处理、大量使用丙酮做稀释剂以及整个合成步骤繁琐费时，难以在工业化流水线生产是其不足之处。CN104293165A公开了一种用于木器的低色数紫外光固化消光涂料，采用添加2-羟基苯甲硫醚改变折光系数以达到消光的目的，但所述体系添加了许多含苯类或酮类等有毒助剂和醇醚类溶剂，大量有机物易挥发，不符合我国新环保法低VOC的排放标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消光型水性聚氨酯乳液及其制备方法，解决现有水性聚氨酯乳液制备过程中丙酮残留、性能较差、耐水性差、光泽度差、耐磨性能差、污染严重、工序繁琐等问题。

具体技术方案如下：

一种消光型水性聚氨酯乳液，由以下配比的各组分组成：高分子二元醇10-20份，蓖麻油8-10份，异氰酸酯20-45份，亲水扩链剂5-8份，二醇扩链剂1-3份，二胺扩链剂3-5份，成盐剂6-7份，溶剂A 100-200重量份，溶剂B 8-16份、三羟甲基丙烷7-10份、丙烯酸酯10-15份、脱氢枞酸9-12份。

优选的，所述高分子二元醇为平均分子量为500-1000的二元醇，为聚酯二元醇、聚碳酸酯二醇中的一种或两种。

优选的，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种。

优选的，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸。

优选的，二醇扩链剂为三羟甲基丙烷；所述二胺扩链剂为乙二胺；所述成盐剂为三乙胺；所述溶剂A为去离子水，所述溶剂B为氮甲基吡咯烷酮；所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或多种。

一种消光型水性聚氨酯乳液的制备方法，包含以下步骤：

1)按照重量比将多元醇和蓖麻油投入反应容器中，搅拌均匀并加热至100-110℃保温脱水0.5-1.5h；然后向体系中加入脱氢枞酸，在氮气氛围常压条件下，缓慢升温至150-160℃，搅拌，升温至220℃；