CN111154060B - 用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法，其中制备方法包括：a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；b、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物；所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；c、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。本申请提供的水性树脂分散体，以水为介质，避免有机溶剂的使用；同时，形成的胶膜具有良好的附着能力。

Description

用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法
技术领域
本申请涉及水性树脂分散体技术领域，特别是涉及一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体及其制备方法。
背景技术
汽车保险杠等部件，大多用乙烯、丙烯等烯烃作为构成单元的聚烯烃组成。在实际应用时，会对保险杠进行涂装，使其获得表面保护和美观效果。
由于聚烯烃的低表面张力和难附着特性，通常需要预先涂装含有氯化聚烯烃的底漆。但是氯化聚烯烃的溶解性较差，为保证良好的施工性，需要在底漆中使用大量甲苯或二甲苯等芳族有机溶剂，使得底漆中的VOC含量往往大于500g/L，从而在安全卫生或环境保护方面造成不良影响。
因此，如何把保险杠底漆实现水性化，同时具有良好的附着力是近些年来研究的主要方向。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本申请提供了一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，得到的水性树脂分散体以水为介质，避免有机溶剂的使用；同时，形成的胶膜具有良好的附着能力。
本申请提供一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，包括：
a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；
b、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；
c、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。
可选的，所述二聚酸聚酯多元醇不含亲水基团；且所述二聚酸聚酯多元醇由二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应得到。
可选的，所述二聚酸或氢化二聚酸与不含有亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1。
可选的，所述未改性的聚烯烃由碳原子个数为2～10中的烯烃的一种或多种聚合得到。
可选的，所述烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、己烯中的一种或多种。
可选的，所述改性的聚烯烃由所述未改性的聚烯烃经不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐接枝得到；所述不饱和羧酸选自(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种。
可选的，所述不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.5％～2.0％。
可选的，所述不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.8％～1.5％。
可选的，所述聚氨酯预聚体与所述氯化聚烯烃的质量比为1:0.8～1.2。
可选的，所述氯化聚烯烃需要用溶剂进行溶解，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、碳酸二甲酯、环己烷、甲基环己烷和乙基环己烷中的一种或多种。
本申请还提供一种用于保险杆底漆的水性树脂分散体，采用采用本申请的制备方法制备得到。
本申请提供的一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，至少具有如下效果之一：采用含有羧基的二元醇为扩链剂，以水为分散介质，得到的水性树脂分散体具有良好的储藏稳定性；同时，以聚氨酯预聚体协同氯化聚烯烃，与极性材料具有相容性，得到的水性树脂分散体的乳液涂膜对聚烯烃基材具有良好的附着性，涂膜性能优异。
具体实施方式
本申请提供一种用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，包括：
a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；
b、聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；
c、预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到水性树脂分散体。
本实施例中，在制备聚氨酯预聚体的过程中采用含羧酸基团的二元醇作为反应单体，例如：二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。由于羧酸基团的引入，在经中和剂中和后，使得最后生成的水性树脂分散体在不需要添加溶剂的情况下，就能分散于水中，具有良好的储存稳定性。
采用二聚酸聚酯多元醇作为反应原料，与氯化聚烯烃具有良好的相溶性，可以使制备得到的聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃混合后的乳化能顺利完成；而制备聚氨酯预聚体常用的二元醇与氯化聚烯烃不相溶，以常用的二元醇制备得到的聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃混合后的乳化无法实现。同时，二聚酸聚酯多元醇在PP基材上的附着力优于常用的二元醇在PP基材上的附着力。
在水性树脂分散体的制备过程中，将氯化聚烯烃与聚氨酯预聚体进行混合，聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃不发生化学反应，而是将氯化聚烯烃在聚氨酯的制备过程中进行溶解、乳化，利用相似相容的原理，使得制备得到的水性树脂分散体对聚烯烃基材具有良好的附着力。
另一实施例中，二聚酸聚酯多元醇不含亲水基团；且二聚酸聚酯多元醇由二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应得到。
不含亲水基团的多元醇指分子中含有两个或两个以上的羟基，且不含亲水基团的醇类。按照羟基的个数分类，可以选自二元醇、三元醇和四元醇中的一种或多种。
二元醇选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四甘醇、新戊二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇中的一种或多种。
三元醇选自双三羟甲基丙烷(DITMP)、三羟甲基丙烷(TMP)、甘油、ε-己内酯三醇中的一种或多种。
四元醇选自季戊四醇、ε-己内酯四醇中的一种或多种。
选择不同的不含亲水基团的多元醇作为反应原料，得到的二聚酸聚酯多元醇的结构不同，不含亲水基团的多元醇的羟基的个数越多，生成的二聚酸聚酯的支链越多，在与多异氰酸酯发生反应时能够形成网状结构的聚氨酯预聚体，使得最终生成的水性树脂分散体的成膜性更好，且对聚烯烃基材的附着力也更好。但是，二聚酸聚酯的支链越多，反应生成的聚氨酯预聚体的分子量也越大，在反应过程中容易产生爆聚，故可以选择羟基个数不同的多元醇作为反应原料。优选的，可以选择甘油与1，6-己二醇，或三羟甲基丙烷与1，4-丁二醇。
另一实施例中，二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1。选择合适质量比的二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应对反应至关重要，若二聚酸或氢化二聚酸中的羧基过量，则会生成两端为羧基的产物；如果不含亲水基团的多元醇中的羟基过量，则会生成两端为羟基的产物，而本实施例需要生成两端为羟基的二聚酸聚酯多元醇，且保证羟基的过量在一定范围内，满足二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1，可以得到相对分子质量适宜的二聚酸聚酯多元醇。
另一实施例中，多异氰酸酯选自2,4(2,6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4,4’(2,4’)-二异氰酸酯(MDI)、苯二异氰酸酯(PDI)、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环己烷二异氰酸酯(HPDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、全氢二苯基甲烷-2,4’(4,4’)-二异氰酸酯(HMDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、全氢苯二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)中的一种或多种。
不同的多异氰酸酯中的异氰酸酯基团的活性不同，具体在反应中可以根据其他反应原料进行选择。反应时的反应条件可以根据现有技术的常规反应条件进行反应。
另一实施例中，未改性的聚烯烃由碳原子个数为2～10中的烯烃的一种或多种聚合得到。进一步的，烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、己烯中的一种或多种。
另一实施例中，改性的聚烯烃由所述未改性的聚烯烃经不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐接枝得到；不饱和羧酸选自(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种。其中，不同的不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝方法根据各自已知的接枝方法接枝得到。进一步的，优选马来酸的酸酐，即马来酸酐。
聚烯烃可以选择，例如，日本制纸公司的822S，930S，1122S，2319S，892LS，803LS，833S，814HS；日本东洋纺织公司的13-LP，14-LWP，16-LP，CY-9122P，CY-9124P，TE-20P，F-2P，F-6P，DX-526P；美国伊士曼公司的CP 343-1，CP164-1等。
另一实施例中，不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.5％～2.0％。
Figure BDA0002372279710000051
其中，A表示不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐已接枝到未改性的聚烯烃的单体质量；B表示不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的投料的总质量。对于不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率而言，没有严格的限制。进一步的，不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.8％～1.2％，可以使接枝得到的水性树脂分散体的附着力更好。
另一实施例中，聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃的质量比为1:0.8～1.2。
另一实施例中，氯化聚烯烃需要用溶剂进行溶解，溶剂选自甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、碳酸二甲酯、环己烷、甲基环己烷和乙基环己烷中的一种或多种。
溶剂的选择不仅需要对氯化聚烯烃具有良好的溶解性，也需要对最后生成的聚氨酯有一定的溶解稀释能力，在反应过程中具有较好的降粘效果；同时，需要具有较低的沸点，在反应完成后能较容易从产物中脱除。在具体的实施例中，优选多种溶剂进行复配，例如：丙酮与乙酸丁酯，丙酮与乙酸乙酯，可以为聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃混合后的乳化服务，使乳化更容易实现。选择不同的溶剂，对反应的制备过程具有较大影响，对得到的水性树脂分散体的性能影响相对较小。
由于在反应过程中添加了含有羧酸的二元醇，，需要添加中和剂来中和羧酸。中和剂可以选择有机碱或无机碱。优选带有伯胺、仲胺或叔胺的有机碱，例如：乙胺、丙胺、二甲胺、二丁胺、环己胺、苯甲胺、吗琳、哌啶、二乙醇胺和三乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙胺、二甲基异丙胺、三丙胺和三丁胺。
为了增加水性树脂的分子量，可以添加一种或多种扩链剂。扩链剂可以选择二胺，例如：乙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、1，3-环己烷二甲胺、间苯二甲胺、异佛尔酮二胺；多胺，例如：亚乙基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、三聚氰胺；还可以选择肼、取代的肼、酰肼、酰胺和水。这些物质都具有活泼氢基团，可以同时选择一种或多种进行反应。
添加扩链剂不仅可以使水性分子扩散延长，同时也能增加交联程度，使水性树脂分散体成膜的硬度和弹性更好。
本申请的水性树脂分散体的制备方法其中一实施例可以简述为：
步骤S100，以二聚酸或氢化二聚酸，与不含羧酸的多元醇制备二聚酸聚酯多元醇；
步骤S200，用溶剂将氯化聚烯烃溶解得到氯化聚烯烃溶液；
步骤S300，以二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸，与步骤S100得到的二聚酸聚酯多元醇以及多异氰酸酯反应制备含有异氰酸酯基团的聚氨酯预聚体；
步骤S400，在S300得到的聚氨酯预聚体中加入S200得到的氯化聚烯烃溶液，搅拌均匀后加入中和剂进行中和，然后加水乳化，再加入扩链剂进行扩链，最后脱去溶剂得到水性树脂分散体。
本申请还提供一种用于保险杆底漆的水性树脂分散体，采用本申请的制备方法制备得到。
以下提供本申请的各实施例。
实施例1～6
实施例1
实施例1-1：二聚酸聚酯多元醇的合成
二聚酸聚酯多元醇的合成原料如下：
原料 质量(g)
1，6-己二醇 110
甘油 25
C36二聚酸 620
丁基锡酸 0.75
具体实施步骤：将1,6-己二醇、甘油、C36二聚酸和丁基锡酸加入带有加热装置、搅拌器、氮气入口、温度探针、蒸馏头、冷凝装置的反应容器中，在氮气气氛下，加热升温至180℃，此时反应开始产生水；继续升温至230℃，恒温反应至39g水产生并且被收集，得到反应产物二聚酸聚酯多元醇。测得反应产物的酸值为3.0mg KOH/g，羟值为53.2mg KOH/g，重均分子量为3000(相对于聚苯乙烯标准物)。
实施例1-2：聚氨酯预聚体的合成
聚氨酯预聚体的合成原料如下：
原料 质量(g)
实施例1-1的二聚酸聚酯多元醇 180
二羟甲基丙酸 15
二月桂酸二丁基锡 0.1
异佛尔酮二异氰酸酯 83.7
丙酮 280
具体实施步骤：将实施例1-1的二聚酸聚酯多元醇、二羟甲基丙酸加入带有加热装置、搅拌器、抽真空装置、温度探针、冷凝装置的反应容器中，在搅拌下，升温至110℃，使二羟甲基丙酸溶解，并且真空脱去水分；然后降温至60℃，逐滴加入异佛尔酮二异氰酸酯，滴加时间为10min，并且将反应物充分混合；当放热平息，加入二月桂酸二丁基锡，并且将反应物充分混合；当放热再次平息，将反应温度保持在80℃，直至异氰酸酯(-NCO)当量达到2500～2800g/mol；加入280g丙酮，搅拌均匀得到聚氨酯预聚体。
实施例1-3：氯化聚烯烃的溶解
氯化聚烯烃的溶解的原料如下：
原料 质量(g)
氯化聚烯烃F-6P 200
丙酮 200
乙酸丁酯 200
对叔丁苯基缩水甘油醚 1.2
去离子水 5.6
具体实施步骤：将马来酸酐化的氯化聚烯烃F-6P、丙酮、乙酸丁酯和对叔丁苯基缩水甘油醚加入带有加热装置、搅拌器、温度探针、冷凝装置的反应容器中，在搅拌下，升温至70℃，使马来酸酐化的氯化聚烯烃F-6P全部溶解；加入去离子水，保温10h，使马来酸酐水解，取以上少许氯化聚烯烃溶液测试红外光谱，至马来酸酐特征峰消失即为水解完全，得到氯化聚烯烃溶液。
本实施例中，对叔丁苯基缩水甘油醚是氯化聚烯烃F-6P中氯元素的稳定剂。以下对于氯化聚烯烃的溶解的实施例中，对叔丁苯基缩水甘油醚均具有此作用。
实施例1-4：水性树脂分散体的合成
水性树脂分散体的合成原料如下：
Figure BDA0002372279710000081
Figure BDA0002372279710000091
具体实施步骤：将实施例1-2的聚氨酯预聚体和实施例1-3的氯化聚烯烃溶液加入带有降温装置、搅拌器、温度探针、抽真空脱溶剂的反应容器中，在搅拌下，升温至60℃，滴加三乙胺进行中和，滴加时间为5min；然后滴加去离子水，滴加时间为30min；滴加完成后继续搅拌10min，得到含有氯化聚烯烃的聚氨酯水分散体。在这之后，降温至10℃，滴加乙二胺与去离子水的混合物，反应4h；最后加热通过真空蒸馏除去溶剂(丙酮、乙酸丁酯)，得到固含量为30％的水性树脂分散体。
实施例2
实施例2-1：二聚酸聚酯多元醇的合成
二聚酸聚酯多元醇的合成原料如下：
原料 质量(g)
1，4-丁二醇 80
三羟甲基丙烷 16
C36二聚酸 470
丁基锡酸 0.56
具体实施步骤：将1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、C36二聚酸和丁基锡酸加入带有加热装置、搅拌器、氮气入口、温度探针、蒸馏头、冷凝装置的反应容器中，在氮气气氛下，加热升温至180℃，此时反应开始产生水；继续升温至230℃，恒温反应至30g水产生并且被收集，得到反应产物二聚酸聚酯多元醇。测得反应产物的酸值为3.2mg KOH/g，羟值为547.1mgKOH/g，重均分子量为2700(相对于聚苯乙烯标准物)。
实施例2-2：聚氨酯预聚体的合成
聚氨酯预聚体的合成原料如下：
原料 质量(g)
实施例2-1的二聚酸聚酯多元醇 180
二羟甲基丙酸 17
二月桂酸二丁基锡 0.1
二苯基甲烷二异氰酸酯 90
丙酮 290
具体实施步骤如下：将实施例2-1的二聚酸聚酯多元醇、二羟甲基丙酸加入带有加热装置、搅拌器、抽真空装置、温度探针、冷凝装置的反应容器中，在搅拌下，升温至110℃，使二羟甲基丙酸溶解，并且真空脱去水分；然后降温至60℃，逐滴加入二苯基甲烷二异氰酸酯，滴加时间为10min，并且将反应物充分混合；当放热平息，加入二月桂酸二丁基锡，并且将反应物充分混合；当放热再次平息，将反应温度保持在80℃，直至异氰酸酯(-NCO)当量达到2500～2800g/mol；加入丙酮，搅拌均匀得到聚氨酯预聚体。
实施例2-3：氯化聚烯烃的溶解
氯化聚烯烃的溶解的原料：
原料 质量(g)
氯化聚烯烃526P 200
丙酮 200
乙酸丁酯 200
对叔丁苯基缩水甘油醚 1.2
具体实施步骤：将氯化聚烯烃526P、丙酮、乙酸丁酯和对叔丁苯基缩水甘油醚加入带有加热装置、搅拌器、温度探针、冷凝装置的反应容器中，在搅拌下，升温至70℃，使氯化聚烯烃526P全部溶解，得到氯化聚烯烃溶液。
实施例2-4：水性树脂分散体的合成
水性树脂分散体的合成原料如下：
原料 质量(g)
实施例2-2的聚氨酯预聚体 200
实施例2-3的氯化聚烯烃溶液 300
三乙胺 5.5
去离子水 470
己二胺 21
具体实施步骤：将实施例2-2的聚氨酯预聚体和实施例3-2的氯化聚烯烃溶液加入带有降温装置、搅拌器、温度探针、抽真空脱溶剂的反应容器中，在搅拌下，升温至60℃，滴加三乙胺进行中和，滴加时间为5min；然后滴加去离子水，滴加时间为30min；滴加完成后继续搅拌10min，得到含有氯化聚烯烃的聚氨酯水分散体。在这之后，降温至20℃，滴加己二胺与去离子水的混合物，反应5h；最后加热通过真空蒸馏除去溶剂(丙酮、乙酸丁酯)，得到固含量为30％的水性树脂分散体。
实施例3
实施例3-1：二聚酸聚酯多元醇的合成同实施例1-1。
实施例3-2：聚氨酯预聚体的合成同实施例1-2。
实施例3-3：氯化聚烯烃的溶解
氯化聚烯烃的溶解的原料如下：
原料 质量(g)
氯化聚烯烃F-6P 200
丙酮 200
乙酸乙酯 200
对叔丁苯基缩水甘油醚 1.2
具体实施步骤：将氯化聚烯烃F-6P、丙酮、乙酸乙酯和对叔丁苯基缩水甘油醚加入带有加热装置、搅拌器、温度探针、冷凝装置的反应容器中，在搅拌下，升温至70℃，使氯化聚烯烃F-6P全部溶解，得到氯化聚烯烃溶液。
实施例3-4：水性树脂分散体的合成
水性树脂分散体的合成的原料如下：
原料 质量(g)
实施例3-2的聚氨酯预聚体 200
实施例3-3的氯化聚烯烃溶液 300
三乙胺 5.5
去离子水 470
乙二胺 11
具体实施步骤：将实施例3-2的聚氨酯预聚体和实施例3-3的氯化聚烯烃溶液加入带有降温装置、搅拌器、温度探针、抽真空脱溶剂的反应容器中，在搅拌下，升温至60℃，滴加5.5g三乙胺进行中和，滴加时间为5min；然后滴加去离子水，滴加时间为30min；滴加完成后继续搅拌10min，得到含有氯化聚烯烃的聚氨酯水分散体。在这之后，降温至20℃，滴加乙二胺与去离子水的混合物，反应5h；最后加热通过真空蒸馏除去溶剂(丙酮、乙酸乙酯)，得到固含量为30％的水性树脂分散体。
实施例4
实施例4-1：二聚酸聚酯多元醇的合成同实施例1-1。
实施例4-2：聚氨酯预聚体的合成
聚氨酯预聚体的合成原料如下：
Figure BDA0002372279710000121
Figure BDA0002372279710000131
具体实施步骤如下：将实施例4-1的聚酯多元醇、二羟甲基丙酸加入带有加热装置、搅拌器、抽真空装置、温度探针、冷凝装置的反应容器中，在搅拌下，升温至110℃，使二羟甲基丙酸溶解，并且真空脱去水分；然后降温至60℃，逐滴加入二苯基甲烷二异氰酸酯，滴加时间为10min，并且将反应物充分混合；当放热平息，加入二月桂酸二丁基锡，并且将反应物充分混合；当放热再次平息，将反应温度保持在80℃，直至异氰酸酯(-NCO)当量达到2500～2800g/mol；加入丙酮，搅拌均匀得到聚氨酯预聚体。
实施例4-3：氯化聚烯烃的溶解同实施例1-3。
实施例4-4：水性树脂分散体的合成
水性树脂分散体的合成的原料如下：
原料 质量(g)
实施例4-2的聚氨酯预聚体 200
实施例4-3的氯化聚烯烃溶液 300
三乙胺 5.5
去离子水 470
乙二胺 11
具体实施步骤：将实施例4-2的聚氨酯预聚体和实施例4-3的氯化聚烯烃溶液加入带有降温装置、搅拌器、温度探针、抽真空脱溶剂的反应容器中，在搅拌下，升温至60℃，滴加三乙胺进行中和，滴加时间为5min；然后滴加去离子水，滴加时间为30min；滴加完成后继续搅拌10min，得到含有氯化聚烯烃的聚氨酯水分散体。在这之后，降温至20℃，滴加乙二胺与去离子水的混合物，反应5h；最后加热通过真空蒸馏除去溶剂(丙酮、乙酸丁酯)，得到固含量为30％的水性树脂分散体。
实施例5
实施例5-1：二聚酸聚酯多元醇的合成同实施例1-1。
实施例5-2：聚氨酯预聚体的合成同实施例1-2。
实施例5-3：氯化聚烯烃的溶解同实施例1-3。
实施例5-4：水性树脂分散体的合成
水性树脂分散体的合成的原料如下：
原料 质量(g)
实施例5-2的聚氨酯预聚体 200
实施例5-3的氯化聚烯烃溶液 200
二甲基乙醇胺 4.6
去离子水 370
乙二胺 11
具体实施步骤：将实施例5-2的聚氨酯预聚体和实施例5-3的氯化聚烯烃溶液加带有降温装置、搅拌器、温度探针、抽真空脱溶剂的反应容器中，在搅拌下，升温至60℃，滴加三乙胺进行中和，滴加时间为5min；然后滴加去离子水，滴加时间为30min；滴加完成后继续搅拌10min，得到含有氯化聚烯烃的聚氨酯水分散体。在这之后，降温至20℃，滴加乙二胺与去离子水的混合物，反应5h；最后加热通过真空蒸馏除去溶剂(丙酮、乙酸丁酯)，得到固含量为30％的水性树脂分散体。
实施例6
实施例6-1：二聚酸聚酯多元醇的合成同实施例1-1。
实施例6-2：聚氨酯预聚体的合成同实施例1-2。
实施例6-3：氯化聚烯烃的溶解同实施例1-3。
实施例6-4：水性树脂分散体的合成
水性树脂分散体的合成的原料如下：
原料 质量(g)
实施例6-2的聚氨酯预聚体 300
实施例6-3的氯化聚烯烃溶液 300
三乙胺 7.7
去离子水 620
乙二胺 16.5
具体实施步骤：将实施例6-2的聚氨酯预聚体和实施例6-3的氯化聚烯烃溶液加入带有降温装置、搅拌器、温度探针、抽真空脱溶剂的反应容器中，在搅拌下，升温至60℃，滴加三乙胺进行中和，滴加时间为5min；然后滴加去离子水，滴加时间为30min；滴加完成后继续搅拌10min，得到含有氯化聚烯烃的聚氨酯水分散体。在这之后，降温至20℃，滴加乙二胺与去离子水的混合物，反应5h；最后加热通过真空蒸馏除去溶剂(丙酮、乙酸丁酯)，得到固含量为30％的水性树脂分散体。
测试例
将实施例1～6得到的水性树脂分散体涂布在PP基材上，且各实施例的胶膜厚度相等。根据相应的测试标准，观察水性树脂分散体的分散体稳定性情况以及胶膜的附着力与水煮测试性能，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002372279710000151
Figure BDA0002372279710000161
由表1可以看出，本申请提供的水性聚氨酯分散体具有良好的稳定性，均能通过国标GB-T 6753.3-1986的测试。同时，将实施例1～6制备得到的水性树脂分散体涂布在PP基材上，得到的胶膜的附着力均能达到5B的测试效果，水煮测试均能达到合格水平。

Claims (10)

1.用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，包括：
a、以二聚酸聚酯多元醇、含羧酸基团的二元醇和多异氰酸酯为原料制备聚氨酯预聚体；
b、所述聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃进行预混得到预混物，使聚氨酯预聚体与氯化聚烯烃混合后乳化，所述氯化聚烯烃为改性或未改性的聚烯烃的氯化产物；
c、所述预混物在水性介质中进行聚氨酯预聚体的扩链，得到所述水性树脂分散体。
2.根据权利要求1所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述二聚酸聚酯多元醇不含亲水基团；且所述二聚酸聚酯多元醇由二聚酸或氢化二聚酸与不含亲水基团的多元醇反应得到。
3.根据权利要求2所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述二聚酸或氢化二聚酸与不含有亲水基团的多元醇的质量比为4.5～4.9：1。
4.根据权利要求1所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述未改性的聚烯烃由碳原子个数为2～10的烯烃中的一种或多种聚合得到。
5.根据权利要求4所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、己烯中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述改性的聚烯烃由所述未改性的聚烯烃经不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐接枝得到；所述不饱和羧酸选自(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.5％～2.0％。
8.根据权利要求7所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐的接枝率为0.8％～1.5％。
9.根据权利要求1所述的用于保险杠底漆的水性树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯预聚体与所述氯化聚烯烃的质量比为1:0.8～1.2。
10.用于保险杆底漆的水性树脂分散体，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到。
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