CN105218801B - 一种聚氨酯‑有机硅改性水性醇酸树脂及制备方法和应用 - Google Patents
一种聚氨酯‑有机硅改性水性醇酸树脂及制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于化工技术领域，公开了一种聚氨酯‑有机硅改性水性醇酸树脂及制备方法和应用。所述聚氨酯‑有机硅改性水性醇酸树脂由以下按重量份计的组分组成：植物油26～36份、多元醇8～15份、多元酸12～18份、醇解催化剂0.03～0.05份、二异氰酸酯25～32份、二月桂酸二丁基锡0.03～0.09份、羟基硅油1～12份、1，4‑丁二醇1～4份、2，2‑二羟甲基丙酸3～7份、中和剂2～6份、小分子扩链剂1.2～1.9份。本发明树脂用于制备漆膜，所制得漆膜具有易于施工、光泽度高、漆膜丰满、热稳定性好、耐水、表面能低和机械性能优良的性能。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及一种聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂及制备方法和应用。
背景技术
醇酸树脂是一种在涂料工业中应用范围比较广的合成树脂，也是目前我国产量最大的合成树脂之一。它具有价格便宜、合成工艺简单、原料来源丰富、施工简单、混溶性好、对颜料、填料的润湿性和分散性好，广泛应用于木器漆、防腐底漆、金属烤漆等。然而，醇酸树脂分子结构中含有较多的羟基和酯基，使其漆膜性能存在着一些不足:漆膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差、耐候性不佳等；对于水性醇酸树脂，还存在贮存稳定性不佳的缺点。
聚氨酯是指分子链中含有氨酯基(-NHCOO-)的高分子聚合物，它由软链段和硬链段组成，软链段多为聚醚、聚酯多元醇，赋予树脂柔软性和韧性。硬链段多为二异氰酸酯与小分子二元醇或者二元胺的缩聚物。水性聚氨酯具有优异的机械性能，所以用它改性水性醇酸树脂，能够改善提高醇酸树脂的硬度和干燥性等性能。专利CN102876463A利用亚麻油中的酯基与三羟甲基丙烷通过醇解反应，在保留双键前提下，使亚麻油羟基化，以这种羟基化的亚麻油所合成的亚麻油改性聚氨酯具有亚麻油和聚氨酯的优点，可提高水性聚氨酯的硬度、光泽度、耐水性和耐溶剂性。但是这种羟基化亚麻油不能全部替代聚氨酯中的多元醇，只能添加小剂量的改性亚麻油以达到性能改善的目的，所以这种亚麻油改性聚氨酯的原料依旧依赖于石油资源，价格受石油价格波动较大。
有机硅(主要是聚硅氧烷)具有极好的耐高低温性，优良的化学稳定性和电绝缘性、憎水性、透气性、低玻璃转化温度、生理惰性及生物相容性。用其来改性水性聚氨酯醇酸树脂，可以赋予树脂很多优良的性能：良好的耐水性、耐老化性、耐高低温性、耐候性和耐溶剂性等。因此，人们对有机硅改性水性聚氨酯的工艺及其性能进行了较为广泛的研究。专利CN1208365C在不加溶剂的条件下，使用氨基硅油、聚醚多元醇、二异氰酸酯为原料，进行共聚反应制得了有机硅改性聚氨酯材料，其既有优良的力学性能，又具有较好的表面性能、耐热性，且合成是在不加有机溶剂的条件下进行的，无环境污染，符合“绿色材料”的发展方向。但是由于-NH2与-NCO的反应活性比较强，容易快速反应产生凝胶，所以一般对反应条件要求比较苛刻，而且由于氨基硅油改性聚氨酯形成脲基，硬段内聚能大，相容性较差，乳液稳定性不好，分离现象较为严重，从而影响到了聚氨酯乳液及其胶膜的各种性能。有机硅改性水性醇酸树脂也是人们感兴趣的一个研究领域。专利CN104086761A公开了一种有机硅单体改性水性醇酸树脂的制备方法，该法所得到的产品既有传统基础醇酸树脂漆膜丰满、易于施工的特点，也具有有机硅耐高温、耐水的特点。但是由于有机硅与醇酸树脂的相容性很差，而且其改性采用的是有机硅单体，生成了大量的易水解的Si-O-C键，所以这种有机硅单体改性水性醇酸树脂存在着稳定性不好的缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂，该树脂固化后不仅具有价格便宜、易于施工、干燥快、漆膜丰满且较低的表面能和优良的耐热性、机械性能等特点。
本发明的目的还在于提供一种聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，由以下质量分数(固体分)的原料制成：
所述的植物油为亚麻油、豆油、脱水蓖麻油和桐油中的一种或两种以上；
所述的多元醇为甘油、三羟甲基丙烷、新戊二醇和季戊四醇中的一种或两种以上；
所述的多元酸为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、对苯二甲酸、马来酸酐和四氢苯酐中的一种或两种以上；
所述的醇解催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化铅和氧化钙中的一种或两种以上；
所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种或两种以上；
所述的羟基硅油为分子量在1000～3000范围内的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟烃基封端的聚二甲基硅氧烷和羟基聚醚封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上；
所述的中和剂为三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺和氨水中的一种或两种以上；
所述的小分子扩链剂为二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺和乙二胺中的一种或两种以上；
所述的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)醇解：在氮气保护的条件下，将植物油与多元醇加入到反应器中，加入醇解催化剂，然后升高温度到230～250℃，保温1～2小时(此时质量浓度为87％的乙醇溶液的容忍度达到1：3～1：6)开始降温；
(2)酯化：将多元酸加入到反应器中，加入二甲苯作回流溶剂，以除去酯化生成的水，加热到160～200℃并保温1～2小时，然后以每20分钟升温15℃的速率升温到230～250℃，保温直至体系酸值约为5～15mgKOH﹒g-1时，开始降温，制得醇酸多元醇预聚物；
(3)聚氨酯改性：在60～80℃下，将二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，反应1～3小时；
(4)有机硅改性：在60～80℃下，将羟基硅油滴加进反应器中，反应1～3小时；
(5)扩链：在60～80℃下，将溶于丙酮的1，4-丁二醇加入到反应器中，反应30～60分钟，将溶于N-甲基吡咯烷酮的2,2-二羟甲基丙酸加入到反应器中，反应2～4小时；
(6)中和成盐：在40～60℃下，加入丙酮降低粘度，再加入中和剂，在保温条件下搅拌10～30分钟，然后降至室温，得到粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂；
(7)乳化及后扩链：在高速分散的条件下，向粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂加入去离子水，高速分散5～10分钟，再加入小分子扩链剂，分散20～30分钟，即得到聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂。
步骤(1)中所述的植物油与多元醇的摩尔比为2～3.4。
步骤(2)中所述的多元酸中羧基含量与多元醇中羟基含量的摩尔比为0.6～0.9。
步骤(1)中所述的乙醇容忍度是通过如下方法测试：取1mL醇解产物，将质量浓度为87％的乙醇滴入醇解产物中，摇荡均匀，直至浑浊不消失为终点；根据1mL醇解产物与其能溶解87％乙醇的体积确定乙醇容忍度。
步骤(2)中所述的回流溶剂二甲苯的用量为主要原料量质量的5～20％，所述主要原料量包括植物油、多元醇和多元酸。
步骤(4)中所述的滴加速度为每分钟滴加10～30滴。
步骤(5)中所述的N-甲基吡咯烷酮和2,2-二羟甲基丙酸的质量比经优选为(2～2.5):1。
步骤(7)中所述的搅拌速度为6000～7000r/min。
本发明制得的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂，与水性催干剂等助剂配漆涂膜，配漆的组分按重量百分比如下：
水性催干剂为环绮化工的Rockwood水性催干剂Zr10WM，使用的时候，需要配合其他水性型催干剂Ca10WM、Co10WM及Mn10WM；消泡剂为EVONIK的Foamex805，润湿剂为Disperbyk-181。
相对于现有技术，本发明具有以下特点：
(1)本发明利用天然可再生植物油为主要原料，制备了一种聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂，整个制备工艺稳定简单易行，且引入了碳碳双键，增强了体系的交联度。所制得的水性树脂贮存稳定性良好，价格便宜且不受石油价格影响。
(2)本发明通过调整醇酸预聚物中植物油的种类、醇酸预聚物中多元醇与植物油的摩尔比(即改变醇解产物的平均官能度)和醇酸预聚物中多元醇中羟基与多元酸中羧基的摩尔比(即改变醇酸预聚物的分子量)，可以制备出一系列性能优异的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂，配方可调性高。
(3)本发明通过在醇酸树脂中引入了二异氰酸酯，使得分子结构中增加了氨酯键和脲键，使得醇酸树脂增添了一个硬段和玻璃化温度，大大提高了醇酸树脂机械性能(硬度、耐磨性)和力学性能(拉伸强度、弹性性能)，大大提高了醇酸树脂的干燥性。
(4)本发明在聚氨酯醇酸树脂中引入了羟基硅油，使得分子结构主链中增加了Si-O-Si键，而Si-O-Si的化学键能远比C-C的高，使硅油具有很高的热稳定性(约2000℃以上)，其加入大大提高聚氨酯醇酸树脂热稳定性；硅油侧链含有大量的非极性-CH3基团，在树脂成膜的时候，这些-CH3基团由于微相分离会富集到膜的表面，使得漆膜的表面能大大降低，提高了漆膜的耐水性和抗污性。而且植物油中的非极性脂肪酸侧链同样能够降低漆膜的表面能，使得本发明树脂所制得漆膜具有十分优良的表面性能。
(5)本发明树脂所制得漆膜具有易于施工、光泽度高、漆膜丰满、热稳定性好、耐水、表面能低和机械性能优良的性能，且主要原料天然可再生、工艺简单、价格便宜，绿色环保。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备得的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂和聚氨酯改性水性醇酸树脂的红外光谱对比图。
图2为本发明实施例1所制备的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂和聚氨酯改性水性醇酸树脂的热重曲线对比图，升温速率10K/min，氮气气氛下。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明进行详细的说明。以下实施例仅用于说明本发明，但是本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)醇解：在装有冷凝管、温度计、搅拌器并且有氮气(N2)保护的四口烧瓶中，加入26.8g亚麻油和10.2g三羟甲基丙烷，加入0.03g氢氧化锂，然后升高温度到240℃，保温1小时，此时质量浓度为87％的乙醇溶液的容忍度达到1：3，开始降温；
(2)酯化：加入13.9g邻苯二甲酸酐，加入8g二甲苯作回流溶剂，以除去酯化生成的水，继续加热,在180℃保温1小时，然后以每20分钟升温15℃的速率升温到240℃后，保温直至体系酸值约为10mgKOH﹒g-1时，停止加热，开始降温，制得醇酸多元醇预聚物；
(3)聚氨酯改性：降温至75℃，加入25.3g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和0.08g二月桂酸二丁基锡，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(4)有机硅改性：在75℃下，将分子量为1000的5.2g羟丙基硅油以每分钟20滴的速度滴加进反应器，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(5)扩链：在75℃下，称取1.8g 1，4-丁二醇溶于3g丙酮滴加到反应器中，反应30分钟，称取4.25g2，2-二羟甲基丙酸溶于6g N-甲基吡咯烷酮，加入到反应器中，反应2小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(6)中和成盐：降温至50℃以下，加入10g丙酮降低粘度，再加入3.2g三乙胺中和成盐，保温10分钟，降温至室温，得到黄色透明粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂；
(7)乳化及后扩链：在搅拌速度为7000r/min的条件下，向粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸加入143g去离子水，先高速分散5分钟，再加入1.4g溶于5g去离子水中的乙二胺，分散25分钟，即得到聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂。
本实施所制备得的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂和聚氨酯改性水性醇酸树脂的红外光谱对比图如图1所示，3330cm-1为N-H的伸缩振动峰，1546cm-1处出现了CO-NH中N-H的特征吸收峰，2925cm-1和2854cm-1分别为植物油酸的-CH3和-CH2的特征峰，而1740cm-1为C＝O的强伸缩振动峰，表明了二异氰酸酯成功地接入醇酸树脂。1010cm-1为Si-O-Si的伸缩振动峰，803cm-1为Si-CH3的伸缩振动峰，表明了硅油成功地接入了醇酸树脂。
本实施所制备得的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂和聚氨酯改性水性醇酸树脂的热重曲线对比图如图2所示，升温速率10K/min，氮气气氛下。聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂和聚氨酯改性水性醇酸树脂胶膜5％的失重温度分别为274℃和263℃，胶膜50％的失重温度分别为382℃和366℃，表明硅油的加入，可以提高聚氨酯改性水性醇酸树脂胶膜的耐热性。
实施例2
(1)醇解：在装有冷凝管、温度计、搅拌器并且有氮气(N2)保护的四口烧瓶中，加入22.3g豆油和10.8g季戊四醇，加入0.03g氢氧化锂，然后升高温度到240℃，保温1小时，此时质量浓度为87％的乙醇溶液的容忍度达到1：3，开始降温；
(2)酯化：加入10.2g邻苯二甲酸酐、4.2g马来酸酐，加入8g二甲苯作回流溶剂，以除去酯化生成的水，继续加热,在180℃保温1小时，然后以每20分钟升温15℃的速率升温到240℃，保温直至体系酸值约为10mgKOH﹒g-1时，停止加热，开始降温，制得醇酸多元醇预聚物；
(3)聚氨酯改性：降温至75℃时，加入24.5g甲苯二异氰酸酯(TDI)和0.08g二月桂酸二丁基锡，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(4)有机硅改性：在75℃下，将分子量为2000的5.2g羟丙基硅油以每分钟20滴的速度滴加进反应器中，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(5)扩链：在75℃下，称取1.7g 1，4-丁二醇溶于3g丙酮滴加到反应器中，反应30分钟，称取5.3g二羟甲基丙酸溶于7g N-甲基吡咯烷酮，加入到反应器中，反应2小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(6)中和成盐：降温至50℃以下，加入10g丙酮降低粘度，再加入3.8g N，N-二甲基乙醇胺中和成盐，保温10分钟，降温至室温，得到黄色透明粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂；
(7)乳化及后扩链：在搅拌速度为7000r/min的条件下，向粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸加入143g去离子水，先高速分散5分钟，再加入1.4g溶于5g去离子水中的乙二胺，分散25分钟，即得到聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂。实施例3
(1)醇解：在装有冷凝管、温度计、搅拌器并且有氮气(N2)保护的四口烧瓶中,加入30.2g桐油和6.2g 2，2-三羟甲基丙烷、7.8g季戊四醇，加入0.03g氢氧化锂，然后升高温度到240℃，保温1小时，此时质量浓度为87％的乙醇溶液的容忍度达到1：3，开始降温；
(2)酯化：加入12.5g邻苯二甲酸酐，加入8g二甲苯作回流溶剂，以除去酯化生成的水，继续加热,在180℃保温1小时，然后以每20分钟升温15℃的速率升温到到240℃后，保温直至体系酸值约为10mgKOH﹒g-1时，停止加热，开始降温，制得醇酸多元醇预聚物；
(3)聚氨酯改性：降温至75℃，加入24.6g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和0.08g二月桂酸二丁基锡，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(4)有机硅改性：在75℃下，将分子量为3000的5.6g羟丙基硅油以每分钟20滴的速度滴加进反应器中，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(5)扩链：在75℃下，称取1.8g 1，4-丁二醇溶于3g丙酮滴加到反应器中，反应30分钟，称取4.8g 2，2-二羟甲基丙酸溶于6g N-甲基吡咯烷酮，加入到反应器中，反应2小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(6)中和成盐：降温至50℃以下，加入10g丙酮降低粘度，再加入3.5g N，N-二甲基乙醇胺中和成盐，保温10分钟，降温至室温，得到棕色透明粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂；
(7)乳化及后扩链：在搅拌速度为7000r/min的条件下，向粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸加入143g去离子水，先高速分散5分钟，再加入1.4g溶于5g去离子水中的乙二胺，分散25分钟，即得到聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂。实施例4
(1)醇解：在装有冷凝管、温度计、搅拌器并且有氮气(N2)保护的四口烧瓶中,加入28g脱水蓖麻油和14.8g三羟甲基丙烷，加入0.04g氧化钙，然后升高温度到240℃，保温1小时，此时质量浓度为87％的乙醇溶液的容忍度达到1：3，开始降温；
(2)酯化：加入12.2g邻苯二甲酸酐，加入8g二甲苯作回流溶剂，以除去酯化生成的水，继续加热,在180℃保温1小时，然后以每20分钟升温15℃的速率升温到240℃后，保温直至体系酸值约为10mgKOH﹒g-1时，停止加热，开始降温，制得醇酸多元醇预聚物；
(3)聚氨酯改性：降温至75℃，加入25.8g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和0.08g二月桂酸二丁基锡，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(4)有机硅改性：在75℃下，将分子量为1000的4.8g羟基聚醚硅油以每分钟20滴的速度滴加进反应器中，反应1.5小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(5)扩链：在75℃下，称取1.7g 1，4-丁二醇溶于3g丙酮滴加到反应器中，反应30分钟，称取6g 2，2-二羟甲基丙酸溶于8g N-甲基吡咯烷酮，加入到反应器中，反应2小时，采用二正丁胺-丙酮法对NCO残余量进行滴定，当NCO残余量接近或少于理论值达到反应终点；
(6)中和成盐：降温至50℃以下，加入10g丙酮降低粘度，再加入4.2g三乙胺中和成盐，保温10分钟，降温至室温，得到黄色透明粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂；
(7)乳化及后扩链：在搅拌速度为7000r/min的条件下，向粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸加入165g去离子水，先高速分散5分钟，再加入1.48g溶于5g去离子水中的乙二胺，分散25分钟，即得到聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂。
将实施例1～4所制得的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂，与水性催干剂等助剂配漆涂膜，配漆的组分按重量百分比如下：
水性催干剂为环绮化工的Rockwood水性催干剂Zr10WM，使用的时候，需要配合其他水性型催干剂Ca10WM、Co10WM及Mn10WM；消泡剂为EVONIK的Foamex805，润湿剂为Disperbyk-181。
对乳液及漆膜的性能进行测试，结果如表1所示。其中粒径采用动态光散射激光粒度仪(DLS，Malvern，ZS-Nano-S)测定；接触角采用静态接触角测量仪(JC2000C1Powereach，上海中晨数字技术设备有限公司)测定；吸水率通过将胶膜裁成25mm X 25mm的正方形,称重(m1),在室温下置于自来水中浸泡24小时,用吸水纸吸去胶膜表面水分,称量(m2)，按(m1-m2)/m1X 100％公式计算；拉伸强度、断裂伸长率采用通用的拉力试验机(InstronCorporation，Series IX)测定；漆膜硬度按GB/T 6739-2006测定；附着力按GB/T 9286-1998测定。
表1实施例1～4乳液及漆膜性能测试结果
Claims (9)
1.一种聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)醇解：在氮气保护的条件下，将植物油与多元醇加入到反应器中，加入醇解催化剂，然后升高温度到230～250℃，保温1～2小时后开始降温；
(2)酯化：将多元酸加入到反应器中，加入二甲苯作回流溶剂，以除去酯化生成的水，加热到160～200℃并保温1～2小时，然后以每20分钟升温15℃的速率升温到230～250℃保温直至体系酸值为5～15mgKOH﹒g-1时，开始降温，制得醇酸多元醇预聚物；
(3)聚氨酯改性：在60～80℃下，将二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，反应1～3小时；
(4)有机硅改性：在60～80℃下，将羟基硅油滴加进反应器中，反应1～3小时；
(5)扩链：在60～80℃下，将溶于丙酮的1，4-丁二醇加入到反应器中，反应30～60分钟，将溶于N-甲基吡咯烷酮的2,2-二羟甲基丙酸加入到反应器中，反应2～4小时；
(6)中和成盐：在40～60℃下，加入丙酮降低粘度，再加入中和剂，在保温条件下搅拌10～30分钟，然后降至室温，得到粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂；
(7)乳化及后扩链：在高速分散的条件下，向粘稠状的聚氨酯-有机硅改性醇酸树脂加入去离子水，高速分散5～10分钟，再加入小分子扩链剂，分散20～30分钟，即得到聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂；
按质量分数计，原料的组分为如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的植物油为亚麻油、豆油、脱水蓖麻油和桐油中的一种或两种以上；
所述的多元醇为甘油、三羟甲基丙烷、新戊二醇和季戊四醇中的一种或两种以上；
所述的多元酸为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、对苯二甲酸、马来酸酐和四氢苯酐中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的醇解催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化铅和氧化钙中的一种或两种以上；
所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的羟基硅油为分子量在1000～3000范围内的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟烃基封端的聚二甲基硅氧烷和羟基聚醚封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，
所述的中和剂为三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺和氨水中的一种或两种以上；
所述的小分子扩链剂为二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺和乙二胺中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的回流溶剂二甲苯的用量为主要原料质量的5～20％，所述主要原料包括植物油、多元醇和多元酸；步骤(4)中所述的滴加速度为每分钟滴加10～30滴；步骤(7)中所述的搅拌速度为6000～7000r/min。
7.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的植物油与多元醇的摩尔比为2～3.4；步骤(2)中所述的多元酸中羧基含量与多元醇中羟基含量的摩尔比为0.6～0.9；步骤(5)中所述的N-甲基吡咯烷酮和2,2-二羟甲基丙酸的质量比为(2～2.5):1。
8.权利要求1～7任一项所述方法制得的聚氨酯-有机硅改性水性醇酸树脂在制备漆膜中的应用，其特征在于，所述漆膜的组分按重量百分比如下：
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述水性催干剂为Rockwood水性催干剂Zr10WM，使用的时候，需要配合其他水性催干剂Ca10WM、Co10WM和Mn10WM；消泡剂为EVONIK的Foamex805，润湿剂为Disperbyk-181。
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Citations (2)
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| 王双枝.有机硅改性醇酸树脂防腐涂料的研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技І * |
| 硅烷和聚氨酯复合改性醇酸树脂双组份涂料的性能;陈云等;《腐蚀与防护》;20131130;第34卷(第11期);1022-1025 * |
| 聚氨酯改性醇酸氨基漆的研制;张柏钦等;《辽宁华工》;20050630;第34卷(第6期);235-237页 * |
| 辑》.2012,(第04期),B18-11. * |
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