專利名稱：核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于樹脂涂料技術領域，具體涉及一種核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液， 本發(fā)明的分散體乳液用于制備水性漆或水性涂料，特別適用于制備玻璃涂料、水性木器漆、 水性金屬漆、水性地板漆或涂料。
背景技術：
在傳統(tǒng)裝飾行業(yè)，通常采用溶劑型油漆噴、涂或刷于物品上進行表明修飾處理。由于溶 劑型油漆(例如高聚酯漆、硝基漆)等，均需要和固化劑及稀釋劑(天那水、香蕉水等) 配合才能使用，且成分中存在苯、酮、酯等有機溶劑，在稀釋使用及漆膜干燥過程中會散發(fā) 大量的有毒有害氣體，尤其是，裝修污染引起中毒的案例時有所聞，已引起人們的普遍關注。 因此研究以水為稀釋劑，無毒，無刺激性氣味，對人體無害，不污染環(huán)境，耐水性、耐溶劑 性、硬度好的水性漆乳液成為行業(yè)發(fā)展的方向。
《水性木器漆用乳液的研制》(《涂料工業(yè)》2003年2月第33巻第2期肖雪平)公開 了一種丙烯酸分散體乳液，采用無皂聚合、常溫交聯(lián)及光固化技術研制水性木器漆用乳液。 探討丙烯酸單體種類及配比、自交聯(lián)單體、水性光固化三體及催化劑等影響因素。用正交設 計獲得乳液的最佳合成方案。該文獻作為現(xiàn)有技術在此引用。
公開號為CN101177518A的中國專利環(huán)氧酯樹脂水分散體和以它為基礎的防銹底漆的制 造方法，它是一種以環(huán)氧酯樹脂為"核"，以反應性非遷移表面活性劑為"殼"的自干型"核 -殼"結構分散體乳液；所述的防銹底漆涂料的配合以酸值為2~10KOH/g，固體份為40~60。/。 的上述環(huán)氧樹脂分散體乳液為基礎。得到的水性防銹底漆的施工性能、自干性和漆膜機械強 度均可以與溶劑型環(huán)氧樹脂涂料相媲美。改專利公開的所有內容作為現(xiàn)有技術在此引用。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是研制一種不含溶劑；不用乳化劑；由酮?；鶈误w改性，以含異氰酸基、環(huán) 氧基硅烷樹脂外交聯(lián)的新型核殼結構聚氨酯改性丙烯酸納米分散體。本樹脂乳液以高硬度丙 烯酸類聚合物為核，聚氨酯為殼。把高硬度和高彈性容為一體，髙溫不返粘(^60'C)，低溫 成膜(《10'C)。本發(fā)明具體采用如下技術方案
一種核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液，其特征是，
所述的分散體乳液是以高硬度丙烯酸類聚合物為"核"，聚氨酯為"殼"內外交聯(lián)的分散體乳液；
所述的分散體乳液無乳化劑；
所述的分散體乳液固含量>33%，最低成膜溫度《10r。所述核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液的制法，包括如下步驟
1) 在IOO份丙二醛甲醚醋酸酯中，加入30~50份聚酯樹脂、20~40份異氰酸酯、催化量fiil二月桂酸二丁基錫，在溫度為80~100匸下反應4~6'小時；
2) 取歩驟l)的聚氨酯樹脂100份在150 200份水中高速攪拌分散，在無乳化劑的條件下加入丙烯酸單體和酮酰類單體共110份 130份，反應溫度為60 80'C，制得所述核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液；其中，丙烯酸單體和酮酰類按照任意比例混合。
所述的聚酯樹脂是石油類聚酯多元醇或者植物油類聚酯多元醇；
所述的異氰酸酯甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、對苯二亞甲基二異氰酸酯、多次甲基多苯基多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種；
所述的丙悌酸單體是丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯；
所述的酮酰類單體是雙丙酮丙烯酰胺或丙烯酰胺。
優(yōu)選的是
所述的聚酯樹脂是苯酐聚酯多元醇"松香聚酯多元醇中的一種；所述的丙烯酸單體是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或者甲基丙烯酸乙酯中的一種。采用本發(fā)明的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液在制備水性涂料或者水性漆中的應用。
采用本發(fā)明的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液100份與外交聯(lián)劑10 30份，交聯(lián)制備水性漆或水性涂料，所述的外交聯(lián)劑的制備包括如下步驟含羥基的丙烯酸單體與異氰酸酯樹脂交聯(lián)反應，然后再與含雙健和三環(huán)氧基的硅烷單體引發(fā)交聯(lián)形成含異氰酸酯基和環(huán)氧基的硅烷樹脂交聯(lián)劑。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明把高硬度和高彈性容為--體，髙溫不返粘(》60X:)，低溫成膜(《10°C)。再通過異氰酸酯基、環(huán)氧基硅烷樹脂外交聯(lián)，大幅提高配成漆的表面硬度、耐水性、耐溶劑性和對底材的附著性。如以本樹脂配制成的玻璃涂料在常溫自干的條件下，其耐水性、耐溶劑性、硬度等指標達到和超過高溫氨基烘漆，是目前玻璃隔熱涂料、玻璃彩涂涂料的換代原料。以本樹脂配制的木器涂料，其整體性能與油性聚氨酯涂料相媲美。而以本樹脂配制的涂料因不含有機溶劑，不含乳化劑，其環(huán)保性能也可達到或超過歐洲標準環(huán)保要求。
具體實施例方式
實施例l:核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液的制備
1) 制備在100份丙二醛甲醚醋酸酯中，加入30~50份松香聚酯多元醇、2(M0份異佛爾酮二異氰酸酯異氰酸酯催化量的二月桂酸二丁基錫，在溫度為80~100匸下反應4~6小時；取生成的的聚氨酯樹脂100份在150 200份水中高速攪拌分散，在無乳化劑的條件下加入甲基丙烯酸甲酯70份和丙烯酰胺50份，反應溫度為60 80X:，制得所述核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液。
2) 制得樹脂是陰離子的，無乳化劑分散體乳液固含量為40%,最低成膜溫度是5"，其外觀是半透明液體。
實施例2:含異氰酸酯基、環(huán)氧基的硅烷樹脂交聯(lián)劑的制備。
含羥基的丙烯酸單體與異氰酸酯樹脂交聯(lián)反應，然后再與含雙健和三環(huán)氧基的硅烷單體引發(fā)交聯(lián)形成含異氰酸酯基、環(huán)氧基的硅烷樹脂交聯(lián)劑。實施例3:水性涂料或者水性漆的制備
實施例1的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液按照工藝配比與實施例2的交聯(lián)劑、一定量的水一起其他助劑混合制得水性漆或者水性涂料。
權利要求
1.一種核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液，其特征是，所述的分散體乳液是以高硬度丙烯酸類聚合物為“核”，聚氨酯為“殼”內外交聯(lián)的分散體乳液；所述的分散體乳液無乳化劑；所述的分散體乳液固含量≥33％，最低成膜溫度≤10℃。
2. 根據(jù)權利要求1所述的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液，其特征是，其制法包 括如下歩驟1) 在IOO份丙二醛甲醚醋酸酯中，加入30~50份聚酯樹脂、20一0份異氰酸酯、催化 量的二月桂酸二丁基錫，在溫度為80~100"^下反應4~6小時；2) 取步驟l)的聚氨酯樹脂100份在150 200份水中高速攪拌分散，在無乳化劑的條 件下加入丙烯酸單體和酮酰類單體共110份 130份，反應溫度為60 80匸，制得所述核殼 結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液；其中，丙烯酸單體和酮酰類按照任意比例混合。
3. 根據(jù)權利要求2所述的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液，其特征是， 所述的聚酯樹脂是石油類聚酯多元醇或者植物油類聚酯多元醇；所述的異氰酸酯甲苯二異氰酸酯、二苯甲垸二異氰酸酯、對苯二亞甲基二異氰酸酯、多 次甲基多苯基多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種；所述的丙烯酸單體是丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯；所述的酮酰類單體是雙丙酮丙烯酰胺或丙烯酰胺。
4. 根據(jù)權利要求2所述的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液，其特征是， 所述的聚酯樹脂是苯酐聚酯多元醇、松香聚酯多元醇中的一種 所述的丙烯酸單體是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或者甲基丙烯酸乙酯中的一種。
5. 采用權利要求1的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液在制備水性涂料或者水性漆 中的應用。
6. 根據(jù)權利要求5所述的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液在制備水性涂料或者水 性漆中的應用，其特征是，包括采用權利要求1的核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液100 份與外交聯(lián)劑10 30份，交聯(lián)制備水性漆或水性涂料，所述的外交聯(lián)劑的制備包括如下步驟: 含羥基的丙烯酸單伴與異氰酸酯樹脂交聯(lián)反應，然后再與含雙健和三環(huán)氧基的硅烷單體引發(fā) 交聯(lián)形成含異氰酸酯基和環(huán)氧基的硅烷樹脂交眹劑。
全文摘要
一種核殼結構聚氨酯改性丙烯酸分散體乳液，屬于樹脂涂料技術領域，其特征是，所述的分散體乳液是以高硬度丙烯酸類聚合物為“核”，聚氨酯為“殼”內外交聯(lián)的分散體乳液；所述的分散體乳液無乳化劑；所述的分散體乳液固含量≥33％，最低成膜溫度≤10℃。本發(fā)明的分散體乳液以水為稀釋劑，不含乳化劑及其他有害的有機溶劑，無毒，無刺激性氣味，對人體無害，不污染環(huán)境，耐水性、耐溶劑性、硬度好。
文檔編號C08F283/00GK101659734SQ200810139298
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權日2008年8月27日
發(fā)明者叢景滋, 朱萬章, 楊家峰 申請人:淄博齊曜工貿有限公司