CN102786872A - 一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法。其特征在于该丙烯酸-聚氨酯水分散涂料主要由:丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)、甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮、3-甲基-3甲氧基丁醇、三乙胺、去离子水等组成。该丙烯酸-聚氨酯水分散涂料具有不凝聚、不沉降,贮存稳定性优异,制成的涂膜外观很好,附着力强,光泽度高,漆膜坚硬等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法,属化工涂料防护领域。
背景技术
双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料,具有很好的附着力、柔韧性和耐磨性,自六十年代起国外的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料发展迅猛,而我国的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料的研究始于七十年代,近年来,我国的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料发展很快,但与国外比其产量和性能均存在较大差距。
目前,我国用于机械、轻工、化工、冶金等行业的涂料大多采用丙烯酸涂料,但丙烯酸涂料的附着力、柔韧性较差,而我国的聚氨酯涂料以双组分醇酸聚氨酯涂料为主流,具有良好的附着力和耐磨性,但是其硬度、耐高温性比丙烯酸涂料差。通过二者接枝共聚或互穿网络改性,可以得到廉具丙烯酸-聚氨酯二种树脂优点的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料,国外已出现以脂肪族多异氰酸脂与羟基丙烯酸树脂配伍的涂料体系,且技术比较成熟,但我国在这方面的报道较少。为了促进和提高我国双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料工业的发展,本发明利用含多羟基丙烯酸树脂与HDI缩二脲多异氰酸酯反应,制备一种新型的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料树脂,该树脂配制的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料具有不凝聚、不沉降,贮存稳定性优异,制成的涂膜外观很好,附着力强,光泽度高,漆膜坚硬等特点。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题,本发明的目的是要提供一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法,其特征在于该丙烯酸-聚氨酯水分散涂料主要由:丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)、甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮、3-甲基-3甲氧基丁醇、三乙胺、去离子水等组成。
所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料。按以重量份为:丙烯酸-聚氨酯树脂(A)50~80;丙烯酸-聚氨酯树脂(B)30~50;甲苯二异氰酸酯0.2~0.5;甲基异丁基酮2.0~5.0;3-甲基-3甲氧基丁醇7.0~12;三乙胺1.0~5.0;去离子水50~100组成。
所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料,其树脂(A)由甲基异丁基酮(1)、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)甲基异丁基酮(2)等组成;其树脂(B)主要由甲基异丙基酮(1)、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)甲基异丙基酮(2)等组成。
所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料其制备方法为:
(1)树脂(A)的制备
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中,加入组份甲基异丁基酮(1),边通入氮气边加热至115℃~120℃,在搅拌下,将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液,在约2h内加完,再继续搅拌1h,然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丁基酮(2)组成的混合液在5min内滴完,继续搅拌3h,制得水溶性丙烯酸树脂A。
(2)树脂(B)的制备
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中,加入组份甲基异丙基酮(1),边通入氮气边加热至115℃~120℃,在搅拌下,将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液,在约2h内加完,再继续搅拌1h,然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丙基酮(2)组成的混合液在5min内滴完,继续搅拌3h,制得水溶性丙烯酸树脂A。
(3)涂料的制备
采用树脂(A)的合成装置,取组分丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)加入反应釜中,边搅拌边升温至90℃~110℃,将组分甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮组成的二异氰酸酯溶液大约在5min内滴定完,然后保温1h,反应结束后,调整固体分为60%,与反应前树脂混合物的粘度相比,在20℃时粘度从1.06pa.S上升至1.84pa.S。
将反应物在80℃~90℃保温,减压除去全部的甲基异丁基酮,加入新的3-甲基-3甲氧基丁醇稀释剂,得到固体分85%的树脂,然后,在40℃加入三乙胺,均匀后用强力台式搅拌机边徐徐加入去离子水,制得固体分为38%的透明乳白色的水分散树脂涂料。
具体实施方法
1、树脂(A)的制备
(1)按重量比分别称取甲基异丁基酮(1)36.2、丙烯酸4.7、甲基丙烯酸2-羟乙酯12.0、丙烯酸正丁酯18.1、丙烯酸-2-乙基己酯13.5、苯乙烯12、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)1.4、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)0.2、甲基异丁基酮(2)2.0,备用。
(2)将丙烯酸4.7、甲基丙烯酸2-羟乙酯12.0、丙烯酸正丁酯18.1、丙烯酸-2-乙基己酯13.5、苯乙烯12、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)1.4混合;并把叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)0.2、甲基异丁基酮(2)2.0配制成混合溶液。
(3)在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中,加入组份甲基异丁基酮(1),边通入氮气边加热至115℃~120℃,在搅拌下,将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液,在约2h内加完,再继续搅拌1h,然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丁基酮(2)组成的混合液在5min内滴完,继续搅拌3h,制得水溶性丙烯酸树脂A。
2、树脂(B)的制备
(1)按重量比分别称取甲基异丙基酮(1)36.2、甲基丙烯酸2-羟乙酯15.0、丙烯酸正丁酯9.7、甲基丙烯酸正丁酯17.0、丙烯酸-2-乙基己酯6.7、苯乙烯12、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)1.2、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)0.2、甲基异丙基酮(2)2.0,备用。
(2)将甲基丙烯酸2-羟乙酯15.0、丙烯酸正丁酯9.7、甲基丙烯酸正丁酯17.0、丙烯酸-2-乙基己酯6.7、苯乙烯12、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)1.2混合;并把叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)0.2、甲基异丁基酮(2)2.0配制成混合溶液。
(3)在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中,加入组份甲基异丁基酮(1),边通入氮气边加热至115℃~120℃,在搅拌下,将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液,在约2h内加完,再继续搅拌1h,然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丁基酮(2)组成的混合液在5min内滴完,继续搅拌3h,制得水溶性丙烯酸树脂B。
3、涂料的制备
(1)按重量比分别称取树脂(A)55;树脂(B)45;甲苯二异氰酸酯0.36;甲基异丁基酮3.6;3-甲基-3甲氧基丁醇11.2;三乙胺3.5;去离子水84,备用。
(2)取甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮配制成二异氰酸酯溶液。
(3)采用树脂(A)的合成装置,取组分丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)加入反应釜中,边搅拌边升温至90℃~110℃,将组分甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮组成的二异氰酸酯溶液大约在5min内滴定完,然后保温1h,反应结束后,调整固体分为60%,与反应前树脂混合物的粘度相比,在20℃时粘度从1.06pa.S上升至1.84pa.S。
将反应物在80℃~90℃保温,减压除去全部的甲基异丁基酮,加入新的3-甲基-3甲氧基丁醇稀释剂,得到固体分85%的树脂,然后,在40℃加入三乙胺,均匀后用强力台式搅拌机边徐徐加入去离子水,制得固体分为38%的透明乳白色的水分散树脂涂料。
Claims (4)
1.一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法。其特征在于该丙烯酸-聚氨酯水分散涂料主要由:丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)、甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮、3-甲基-3甲氧基丁醇、三乙胺、去离子水等组成。
2.根据权利1所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料。按以重量份为:丙烯酸-聚氨酯树脂(A)50~80;丙烯酸-聚氨酯树脂(B)30~50;甲苯二异氰酸酯0.2~0.5;甲基异丁基酮2.0~5.0;3-甲基-3甲氧基丁醇7.0~12;三乙胺1.0~5.0;去离子水50~100组成。
3.根据权利1、2所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料,其树脂(A)由甲基异丁基酮(1)、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)甲基异丁基酮(2)等组成;其树脂(B)主要由甲基异丙基酮(1)、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)甲基异丙基酮(2)等组成。
4.根据权利1、2、3所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料其制备方法为:
(1)树脂(A)的制备
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中,加入组份甲基异丁基酮(1),边通入氮气边加热至115℃~120℃,在搅拌下,将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液,在约2h内加完,再继续搅拌1h,然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丁基酮(2)组成的混合液在5min内滴完,继续搅拌3h,制得水溶性丙烯酸树脂A。
(2)树脂(B)的制备
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中,加入组份甲基异丙基酮(1),边通入氮气边加热至115℃~120℃,在搅拌下,将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液,在约2h内加完,再继续搅拌1h,然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丙基酮(2)组成的混合液在5min内滴完,继续搅拌3h,制得水溶性丙烯酸树脂A。
(3)涂料的制备
采用树脂(A)的合成装置,取组分丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)加入反应釜中,边搅拌边升温至90℃~110℃,将组分甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮组成的二异氰酸酯溶液大约在5min内滴定完,然后保温1h,反应结束后,调整固体分为60%,与反应前树脂混合物的粘度相比,在20℃时粘度从1.06pa.S上升至1.84pa.S。
将反应物在80℃~90℃保温,减压除去全部的甲基异丁基酮,加入新的3-甲基-3甲氧基丁醇稀释剂,得到固体分85%的树脂,然后,在40℃加入三乙胺,均匀后用强力台式搅拌机边徐徐加入去离子水,制得固体分为38%的透明乳白色的水分散树脂涂料。
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CN105418870A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-23 | 上海华谊涂料有限公司 | 一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液及其制备方法 |
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