[发明专利]一种改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，包含组分：

2.根据权利要求1所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述多层氧化石墨烯改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法包括以下步骤：

(1)将石墨放入过硫酸钾和浓硫酸混合溶液中，并搅拌均匀，加热至温度60-70℃，反应时间为20-30min，抽滤，用温度60-80℃的去离子水浸泡和洗涤，干燥，得到氧化的膨胀石墨；

(2)将氧化的膨胀石墨放入三乙醇胺水溶液中，并搅拌均匀，加热至温度50-60℃，研磨剥离10-20min，抽滤，用温度60-80℃的去离子水浸泡和洗涤，干燥，得到初步插层的多层氧化石墨烯；

(3)按质量份数，称量10-20份初步插层的多层氧化石墨烯，分散于50份水中，先加入2-4份十二烷基三甲基氯化铵，搅拌机中搅拌并加热1-2h，转速500-800转/min，温度70-80℃，抽滤，去离子水洗涤，干燥，得到初级插层改性多层氧化石墨烯；

(4)将上述初级插层改性多层氧化石墨烯分散于50份水中，按质量份数，再加入6-8份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，搅拌机中搅拌并加热1-2h，转速500-800转/min，温度60-70℃，抽滤，去离子水洗涤，干燥，得到次级插层改性多层氧化石墨烯；

(5)将上述次级插层氧化石墨烯分散于浓度6wt％的聚乙烯醇的50份水溶液，搅拌机中搅拌并加热2-3h，转速100-200转/min，温度50-60℃，抽滤，去离子水洗涤，干燥，得到功能性多层氧化石墨烯；

(6)将10份所述功能性多层氧化石墨烯加入20份第一批次二异氰酸酯中，加热至50-90℃，1-2h后加入与第一批次二异氰酸酯摩尔比为1:1的二元醇和0.05-0.1份的催化剂后，再继续加入20份第二批次二异氰酸酯，最后用羟基丙烯酸酯封端，所述羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯总量的摩尔比为0.5-0.55：1；将反应体系升温至80-100℃，反应5-7h，洗涤并干燥，得到多层石墨烯改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

3.根据权利要求2所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或组合。

4.根据权利要求2所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述二元醇为丁二醇、新戊二醇、己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇和聚己内酯二醇中的一种或组合。

5.根据权利要求2所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述催化剂为三乙醇胺。

6.根据权利要求1所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为氨基丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯、2-羟基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯中的一种或组合。

7.根据权利要求1所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮、2，2-二乙氧基苯基乙酮中的一种或组合。

8.根据权利要求1所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，其特征在于，所述流平剂为BYK373、BYK325或BYK331中的任意一种。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将多层氧化石墨烯改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯单体和水混合均匀，升温至60-65℃，搅拌机以500-800r/min搅拌30min后，自然冷却至室温；再依次加入光引发剂和流平剂，常温搅拌均匀，静置消泡，避光保存，得到改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的用途，其特征在于，可用于胶黏剂、作为涂料可用于金属、塑料或木料的表面，尤其适用于金属防腐。