[发明专利]一种改性水性聚氨酯树脂分散体的合成及应用

说明书

本发明提供一种改性水性聚氨酯树脂分散体的合成方法，包括如下步骤：合成异氰酸酯封端的预聚物，加入部分改性单体、低沸点有机溶剂与异氰酸酯封端预聚物充分溶解，在高速剪切下得预改性乳液，向预改性乳液中加入另一部分改性单体，进行自由基聚合，最后加入氨基官能的非离子亲水聚氧化乙烯基醚。本发明提供的制备方法所制得的改性水性聚氨酯树脂分散体漆膜耐化学品抗性佳，双组份施工活化期长，净味效果好，特别适合环保型双组份高抗性木器漆领域的应用。

技术领域

本发明属于水性木器漆涂料领域，特别涉及一种可用于制备耐化学品抗性佳、双组份施工活化期长、净味效果好、环保型的双组份木器漆的改性水性聚氨酯树脂分散体。

背景技术

近年来，随着国家环保政策的出台，水性木器漆得到了长足发展。水性木器漆尽管更加绿色环保，但下游客户普遍反映水性木器漆干燥过程气味很大，甚至比部分油性漆还严重，尤其在柜内等封闭空间涂装时表现尤为明显，影响使用感受。随着下游对水性木器漆性能要求的不断提高，未来双组分涂装会逐渐成为主流，这就对乳液的双组分活化期稳定性提出了更高的要求，更稳定的粘度变化和更长的开放时间是性能的关键。在高档实木涂装中，更好的单组分抗性、优异的活化期表现以及好的净味效果已经是下游客户筛选乳液的首要考察项。

中国专利申请CN104220474A中公开了一种用于水性木器漆的酮肼交联型改性水性聚氨酯的制备方法，以丙烯酸酯(甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯)对水性聚氨酯进行改性，加入双丙酮丙烯酰胺，在丙烯酸酯单体自由基加成聚合过程中被引入到丙烯酸酯聚合物链段上，然后加入与羰基有反应性的胺或酰肼基团，在成膜脱水表干过程中实现PA链段酮肼交联，以此法制备的树脂由于自身引进亲水酰肼基团及酮肼交联效率低，造成漆膜耐水及化学品抗性差，并且引用硬碱中和虽有一定的净味效果，但有碱金属离子的存在耐水性能特别差，对于高端木器漆领域的应用具有一定的局限性。

中国专利申请CN108164650A中公开了一种端烯基非离子型水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的合成方法，利用端烯基聚乙二醇合成含双键的非离子型水性聚氨酯单体，然后将丙烯酸酯类单体与所制备的端烯基聚氨酯通过乳液聚合方法聚合，得水性聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，虽然利用丙烯酸酯和端烯基非离子水性聚氨酯进行接枝改性，在性能方面会有一定提升，但由于聚氨酯部分大的位阻效应其端烯基接枝效率很低，并且非离子做亲水主体，由于氢键作用体系粘度偏大对双组份施工性有不利影响。

因此，如何开发耐化学品性能优异、双组份活化期时间长、净味效果好的水性木器漆树脂，已成为本领域亟待解决的技术难点之一。

发明内容

本发明为弥补现有技术存在的不足，提供一种改性水性聚氨酯树脂分散体的制备方法及其在木器漆涂料中的应用，本发明提供的制备方法不仅制备过程简单可控，且合成的树脂成本低廉，性能优异，净味效果好，满足双组份木器漆涂料超长活化期要求。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种改性水性聚氨酯树脂分散体的制备方法，包括如下步骤：

1)合成异氰酸酯封端的预聚物；

2)加入一部分改性单体、低沸点有机溶剂与异氰酸酯封端预聚物充分混合溶解，经中和反应后在高速剪切下分散得预改性乳液；

3)向预改性乳液中加入另一部分改性单体充分溶胀均匀，加入引发剂进行引发聚合；

4)脱除低沸点有机溶剂，然后加入氨基官能的非离子亲水聚氧化乙烯基醚，得到所述改性水性聚氨酯树脂分散体。

所述制备方法中，步骤1)中，所述异氰酸酯封端预聚物为包含如下各组分的原料混合反应制得：多异氰酸酯、大分子多元醇、扩链剂；