[发明专利]一种氟硅改性核壳结构聚氨酯－丙烯酸酯乳液的制备方法

摘要

本发明氟硅改性的具有核壳结构的聚氨酯－丙烯酸酯复合乳液的制备方法，特征是先将大分子二元醇和二端羟丁基聚二甲基硅氧烷的混合液脱水后加入二异氰酸酯，反应后加入二羟甲基丙酸、二元醇扩链剂和催化剂二月硅酸二丁基锡，反应后降温乳化，用多元胺扩链剂在水中进行扩链反应，得到有机硅改性的水性聚氨酯分散体；然后以此为种子，滴加含氟丙烯酸酯单体进行乳液聚合；本发明由于在复合乳液中同时引入有机硅与有机氟两种功能性材料，使所得涂层材料兼具有优异的耐水性能和耐油性能；不仅保持了聚氨酯和聚丙烯酸酯固有的性能优势，而且有效地利用了有机硅和有机氟的协同效应；硅氟改性后的聚氨酯丙烯酸酯复合材料其耐水性和耐油性有明显提高。

主权项

1、一种氟硅改性的具有核壳结构的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备方法，包括：先制得有机硅改性的水性聚氨酯分散体，再以该聚氨酯分散体为种子乳液，并以其重量为基准，加入1-3％重量的乳化剂，搅拌加热到75-90℃，以5-15滴/分的速度滴加10-25％重量的丙烯酸酯单体和5-20％重量的含氟丙烯酸酯单体，同时以2-5滴/分的速度滴加入2-6％的引发剂，滴加完毕后再保温反应2-4h，然后降至室温，即得到氟硅改性的以聚丙烯酸酯为核、聚氨酯为壳的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液；其特征在于：所述有机硅改性的水性聚氨酯分散体采用如下方法制备：以聚氨酯分散体中非水性和非溶剂性组分的重量为基准，将24-40％重量的大分子二元醇和2-15％重量的二端羟丁基聚二甲基硅氧烷的混合液，在100-120℃脱水0.5-1.5h，加入28-50％重量的二异氰酸酯，在80-100℃反应2-4h，然后加入3.5-7％重量的二羟甲基丙酸、4-11％重量的二元醇扩链剂、15-30％重量的溶剂和0.01-0.05％重量的催化剂二月硅酸二丁基锡，在60-90℃反应1-4h，降温到0-10℃，在800-4000转/分的高速剪切下加入3-6％重量的三乙胺反应1-3min，加入150-230％重量的去离子水和3-15％重量多元胺扩链剂，搅拌1-10min，然后在40-60℃、-0.1-0.08MPa条件下脱溶，即得有机硅改性水性聚氨酯分散体；所述含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯或丙烯酸十二氟庚酯；所述乳化剂为辛烷基酚聚氧乙烯和/或十二烷基硫酸钠；所述催化剂为过硫酸铵或过硫酸钾；所述溶剂为丙酮或丁酮；所述多元胺扩链剂包括异佛尔酮二胺或/和1，6-己二胺；所述二元醇扩链剂，包括1，4-丁二醇、1，6-己二醇或二羟甲基环己烷。