CN103865003A - 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法 - Google Patents

一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103865003A
CN103865003A CN201210545943.3A CN201210545943A CN103865003A CN 103865003 A CN103865003 A CN 103865003A CN 201210545943 A CN201210545943 A CN 201210545943A CN 103865003 A CN103865003 A CN 103865003A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emulsion
performed polymer
preparation
aqueous polyurethane
polyurethane acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210545943.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
QINGDAO LUBEMATER LUBRICATION MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
QINGDAO LUBEMATER LUBRICATION MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by QINGDAO LUBEMATER LUBRICATION MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical QINGDAO LUBEMATER LUBRICATION MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201210545943.3A priority Critical patent/CN103865003A/zh
Publication of CN103865003A publication Critical patent/CN103865003A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，是以IPDI、PBA、DEG、DMPA为原料制备预聚体，采用HTPS对预聚体改性，采用HEMA对预聚体的端-NCO进行封端，加入MMA稀释降低黏度，加入TEA进行中和反应生成盐，加入水进行乳化，加入引发剂AIBN，使MMAA与HEMA的双键打开聚合得到有机硅改性的丙烯酸酯与水性聚氨酯混合乳液。本发明得到的乳液成膜后具有手感好、耐水性强、抗沾污性好等特点。

Description

一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，属化工领域。
技术背景
水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液(PUA)是以水替代有机溶剂作为分散介质发展起来的改性高分子材料。它具有聚氨酯的耐磨损。可裁剪和聚丙烯酸酯的硬度高、耐候性好等特性，才外，还具有使用安全、无毒、无环境污染等优点。因此，被誉为是“第三代水性聚氨酯”。但是，PUA也具有耐水性一般的缺点，可以考虑采用硅氧烷进行改性，但是传统有机硅改性聚氨酯的研究，多以羟基硅油为原料，由于羟基硅油与-NCO形成的Si-O-C键容易水解，得到的乳液稳定性差。
本专利应用烷羟基硅油替代传统羟基硅油改性聚氨酯预聚体，加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)，与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)封端后的聚氨酯预聚体反应，制得有机硅改性的水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液，乳液成膜后具有优异的稳定性、耐水性、抗沾污性。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，得到的水性聚氨酯具有优异的稳定性、耐水性、抗沾污性。
为实现以上目的，本发明的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其步骤具体为：
(1)四口烧瓶中，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备预聚体，82℃反应2h。
(2)加入烷羟基聚二甲基硅氧烷(HTPS)对改性预聚体，反应1h。
(3)加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对预聚体的端-NCO进行封端，反应1h。
(4)加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)降低体系黏度。
(5)降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3-5min。
(6)加入水进行乳化1h，得到有机硅改性，HEMA封端的混有MMA的水性聚氨酯乳液。
(7)将乳液升温至75℃，加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，反应2h，使MMA与HEMA的双键打开聚合得到有机硅改性的丙烯酸酯与水性聚氨酯混合乳液。
步骤(1)中预聚体原料的配比为：IPDI与PBA、DMPA、DEG的摩尔比为1.3∶1-1.4∶1，DEG占预聚体质量的2％-3％，DMPA占预聚体质量的5％-6％。
步骤(2)中HTPS的用量为预聚体质量的1％-1.5％。
步骤(3)中HEMA的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。
步骤(4)中MMA的用量为预聚体质量的20％-30％。
步骤(5)中三乙胺的物质的量与DMPA的物质的量相同。
步骤(6)中水的用量为预聚体总质量的2倍。
本发明产生的有益效果为，本专利制备出的有机硅改性的水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液具有明显的核-壳结构，聚丙烯酸酯为核，聚氨酯为壳。这种核壳结构的存在，保证了乳液具有较低的成膜温度和较高硬度。此外，引入有机硅氧烷，使得乳液胶膜的水接触角和胶膜表面硅原子含量增加，提高了胶膜的耐水性，增强了乳液的稳定性。能够有效地改善材料表面性能，改善涂层手感，最终乳液涂膜具有优异的的稳定性、耐水性、抗沾污性。
实施例
实施例1：
四口烧瓶中，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备预聚体，82℃反应2h。IPDI与PBA、DMPA、DEG的摩尔比为1.3∶1，DEG占预聚体质量的3％，DMPA占预聚体质量的5％。加入烷羟基聚二甲基硅氧烷(HTPS)对改性预聚体，反应1h。HTPS的用量为预聚体质量的1％。加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对预聚体的端-NCO进行封端，反应1h。HEMA的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)降低体系黏度。MMA的用量为预聚体质量的25％。降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3min。三乙胺的物质的量与DMPA的物质的量相同。加入水进行乳化1h，水的用量为预聚体总质量的2倍。得到有机硅改性，HEMA封端的混有MMA的水性聚氨酯乳液。将乳液升温至75℃，加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，反应2h。使MMA与HEMA的双键打开聚合得到有机硅改性的丙烯酸酯与水性聚氨酯混合乳液。
实施例2：
四口烧瓶中，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备预聚体，82℃反应2h。IPDI与PBA、DMPA、DEG的摩尔比为1.4∶1，DEG占预聚体质量的2％，DMPA占预聚体质量的5％。加入烷羟基聚二甲基硅氧烷(HTPS)对改性预聚体，反应1h。HTPS的用量为预聚体质量的1.5％。加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对预聚体的端-NCO进行封端，反应1h。HEMA的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)降低体系黏度。MMA的用量为预聚体质量的20％。降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3min。三乙胺的物质的量与DMPA的物质的量相同。加入水进行乳化1h，水的用量为预聚体总质量的2倍。得到有机硅改性，HEMA封端的混有MMA的水性聚氨酯乳液。将乳液升温至75℃，加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，反应2h。使MMA与HEMA的双键打开聚合得到有机硅改性的丙烯酸酯与水性聚氨酯混合乳液。

Claims (7)

1.一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：步骤如下：
(1)以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备预聚体，82℃下反应2h；
(2)加入烷羟基聚二甲基硅氧烷(HTPS)对预聚体进行改性，反应1h；
(3)加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对预聚体的端-NCO进行封端，反应1h；
(4)加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)降低体系黏度；
(5)降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3-5min；
(6)加入水进行乳化1h，得到有机硅改性，HEMA封端的混有MMA的水性聚氨酯乳液；
(7)将乳液升温至75℃，加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，反应2h，使MMA与HEMA的双键打开聚合得到有机硅改性的丙烯酸酯与水性聚氨酯混合乳液。
2.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中预聚体原料的配比为：IPDI与PBA、DMPA、DEG的摩尔比为1.3∶1-1.4∶1，DEG占预聚体质量的2％-3％，DMPA占预聚体质量的5％-6％。
3.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中HTPS的用量为预聚体质量的1％-1.5％。
4.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中HEMA的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。
5.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中MMA的用量为预聚体质量的20％-30％。
6.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：所述的步骤(5)中三乙胺的物质的量与DMPA的物质的量相同。
7.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法，其特征在于：所述的步骤(6)中水的用量为预聚体总质量的2倍。
CN201210545943.3A 2012-12-17 2012-12-17 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法 Pending CN103865003A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210545943.3A CN103865003A (zh) 2012-12-17 2012-12-17 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210545943.3A CN103865003A (zh) 2012-12-17 2012-12-17 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103865003A true CN103865003A (zh) 2014-06-18

Family

ID=50904054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210545943.3A Pending CN103865003A (zh) 2012-12-17 2012-12-17 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103865003A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103030753A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 青岛森淼实业有限公司 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法
CN109608587A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 成都杰晟蜀邦新材料科技有限公司 一种复合改性聚氨酯乳液及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556145A (zh) * 2003-12-31 2004-12-22 中国化工建设总公司常州涂料化工研究 聚氨酯-丙烯酸酯水分散性树脂及其制备
CN101328247A (zh) * 2008-07-29 2008-12-24 中国科学技术大学 一种硅氧烷改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备方法
CN101735415A (zh) * 2009-12-17 2010-06-16 青岛科技大学 一种有机硅/丙烯酸酯双改性水性聚氨酯的制备方法
CN102060974A (zh) * 2010-12-21 2011-05-18 东莞市贝特利新材料有限公司 有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯的合成方法
CN103030753A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 青岛森淼实业有限公司 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556145A (zh) * 2003-12-31 2004-12-22 中国化工建设总公司常州涂料化工研究 聚氨酯-丙烯酸酯水分散性树脂及其制备
CN101328247A (zh) * 2008-07-29 2008-12-24 中国科学技术大学 一种硅氧烷改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备方法
CN101735415A (zh) * 2009-12-17 2010-06-16 青岛科技大学 一种有机硅/丙烯酸酯双改性水性聚氨酯的制备方法
CN102060974A (zh) * 2010-12-21 2011-05-18 东莞市贝特利新材料有限公司 有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯的合成方法
CN103030753A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 青岛森淼实业有限公司 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周婷婷，等: ""有机硅改性水性聚氨酯的研究进展"", 《化工新型材料》 *
沈一丁，等: ""有机硅/丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能"", 《精细化工》 *
蒋蓓蓓，等: ""种子乳液法制备含硅聚氨酯_丙烯酸酯核壳乳液研究"", 《中国皮革》 *
高明志，等: ""有机硅改性水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制备及性能呢"", 《中国涂料》 *
鲍亮: ""有机硅/丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技I辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103030753A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 青岛森淼实业有限公司 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法
CN109608587A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 成都杰晟蜀邦新材料科技有限公司 一种复合改性聚氨酯乳液及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103030753A (zh) 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法
CN107828046B (zh) 一种水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯纳米复合乳液的制备方法
CN106752851B (zh) 一种有机/无机硅复合改性水性聚氨酯消光树脂的制备方法
CN101177479B (zh) 一种自乳化水性环氧树脂乳液的制备方法
CN103724574A (zh) 一种皮革涂饰用非离子型水性聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法
CN106883370A (zh) 一种超低光泽度自消光水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用
CN106632878A (zh) 一种氧化石墨烯/水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及其制备方法和应用
CN104974327A (zh) 一种水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN102898613A (zh) 水溶性有机硅改性聚氨酯树脂的制备方法
CN102337704B (zh) 一种耐温型印刷纸品水性上光油及其制备方法
CN102993685A (zh) 一种松香基水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液
CN100391991C (zh) 有机硅改性丙烯酸聚氨酯杂合水分散体及其制备方法
CN100575435C (zh) 用于防腐蚀涂料的含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液制造方法
CN102898615A (zh) 一种环氧树脂改性水性聚氨酯的方法
CN102702450A (zh) 一种水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制法
CN102977323A (zh) 一种聚碳酸酯型水性聚氨酯的制备方法
CN102993941A (zh) 一种环保型木器漆
CN103865003A (zh) 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法
CN103059233A (zh) 一种无皂聚合法制备丙烯酸酯/硅烷偶联剂共改性酪素皮革涂饰剂的方法
CN102977315A (zh) 一种聚醚聚硅氧烷二元醇改性水性聚氨酯的制备方法
CN105885010A (zh) 一种高活性水性uv固化氟树脂的制备方法
CN102702411A (zh) 一种核壳型哑光乳液及其制备方法和在水性哑光光油中的应用
CN103980791A (zh) 一种无voc壳聚糖改性的水性有机硅聚氨酯-聚丙烯酸酯纳米杂化涂料及其制备方法
CN102898610A (zh) 羟乙基封端聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯的制备方法
CN103012732A (zh) 一种氨基硅改性水性聚氨酯的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140618

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication