[发明专利]一种易分散自消光水性聚氨酯固化剂及制备方法

说明书

本发明公开一种易分散自消光水性聚氨酯固化剂及制备方法，按重量份计，由以下原料制成：多异氰酸酯预聚物600‑750份，多异氰酸酯单体5‑15份，磺酸盐或其衍生物1‑15份，亲水扩链剂5‑15份，聚醚多元醇15‑25份，催化剂1‑10份，助分散剂和稳定剂共10‑35份。本发明采用分步制备，先加入磺酸盐，改善固化剂的水分散性，再加入亲水扩链剂和亲水聚醚进一步提高分子量，同时提供接枝点，继续升温接枝NCO，进而得到可自乳化且同时形成稳定粒径相对较大的水性多异氰酸酯固化剂。本发明可与水性羟丙乳液或羟丙分散体配套制成双组份羟丙涂料。复配粒径相对较小(粒径小于250nm)的羟丙乳液，尤其使涂膜的哑光效果更佳。

技术领域

本发明涉及一种易分散自消光水性聚氨酯固化剂及制备方法，属于聚氨酯涂料领域。

背景技术

随着低碳经济、绿色化学、低VOC及节能减排等相关法律法规的出现，环保已成为当今涂料树脂行业发展的趋势。双组份水性聚氨酯技术正符合这一原则，它可解决水性单组份聚氨酯涂膜物理性能差的问题，性能可媲美溶剂型双组份聚氨酯涂膜且具有水性涂料树脂低VOC的特点。其中，水分散型多异氰酸酯作为双组份水性聚氨酯的重要组分，对涂膜的性能起到了至关重要的作用，具有广阔的应用前景。

目前，国内的水性多异氰酸酯固化剂为了有较好的自乳化分散性能，多采用非离子如聚醚类物质改性，往往出现涂膜干燥时间长，涂膜耐水性差的缺点。此外，随着当前涂膜审美观念的转变，消光涂层因具有自然的外观而被广泛应用于各类面漆中，目前消光涂料主要通过在树脂中添加消光剂而成，但采用该方法通常出现消光剂与树脂不相容，导致出现树脂贮存稳定性差、涂膜表面光泽不均及涂膜物理强度不足等缺点，受到摩擦容易变亮，涂膜表面消光保持度较差。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种易分散自消光水性聚氨酯固化剂及制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的一种易分散自消光水性聚氨酯固化剂，按重量份计，由以下原料制成：多异氰酸酯预聚物600-750份，多异氰酸酯单体5-15份，磺酸盐或其衍生物1-15份，亲水扩链剂5-15份，聚醚多元醇15-25份，催化剂1-10份，助分散剂和稳定剂共10-35份。

作为改进，所述多异氰酸酯单体采用六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种。

作为改进，所述多异氰酸酯预聚物采用脂肪二异氰酸酯的缩二脲，二异氰酸酯的二聚体或多聚体中的一种或两种。

作为改进，所述磺酸盐采用对苯羟基磺酸钠、1,4-丁二醇磺酸钠、二氨基苯磺酸钠、氨基磺酸钠中的至少一种。

作为改进，所述助分散剂和稳定剂采用丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇二甲醚、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或两种。

作为改进，所述亲水扩链剂采用2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、乳酸中的一种或两种。

作为改进，所述聚醚多元醇采用分子量为350，450，500或1000的聚乙二醇单甲醚中的一种或两种。

作为改进，所述催化剂采用二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺、有机铋、N-甲基吡咯烷酮、二甲基环己胺，三亚乙基二胺，三甲基羟乙基亚乙基二胺中的两种或两种以上。

另外，本发明还公开了一种易分散自消光水性聚氨酯固化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将配方量的多异氰酸酯预聚物、配方量磺酸盐或其衍生物、及催化剂中的组合叔胺类催化剂、配方量助分散剂和稳定剂，放入反应釜中，打开搅拌器进行搅拌，反应温度控制在60-90℃，保温2～3.5h；

2)加入配方量亲水扩链剂及聚醚多元醇、催化剂中的金属类催化剂，在1h内滴加完毕，保温0.5-1.5h；