專利名稱：一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，屬化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水性聚氨酯作為一種高分子聚合物，具有傳統(tǒng)溶劑型聚氨酯的硬度高、附著力強(qiáng)、耐腐蝕的特性外，還具有環(huán)保、安全、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛被應(yīng)用于涂料、膠黏劑領(lǐng)域。但水性聚氨酯在耐溶劑性、耐候性和機(jī)械性能等方面還有不足，因此改型聚氨酯研究成為一大熱·點(diǎn)。聚丙烯酸酯具有優(yōu)良的耐溶劑性、耐候性、耐光不黃變等優(yōu)點(diǎn)，將其與水性聚氨酯復(fù)合會有優(yōu)勢互補(bǔ)作用。此外，松香作為我國特有的生物質(zhì)資源，具有稠合多脂環(huán)結(jié)構(gòu)，耐熱性強(qiáng)、剛性大，將其引入水性聚氨酯中，能夠提高聚氨酯的耐水性、耐熱性、光澤和硬度。本專利以富馬海松酸聚酯多元醇為多元醇原料制備預(yù)聚體，后采用丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共混改性水性聚氨酯，制得松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、光澤度和力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，得到的粘合劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和力學(xué)性能。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、富馬海松酸聚酯多元醇(FAPP)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，并以丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)進(jìn)行共混改性。其中預(yù)聚體原料的配比為=TDI與FAPP、DMBA, DEG的摩爾比為1. 3:1-1. 4:1, DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的1%_2%，DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的4%-5%。丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%_20%。甲基丙烯酸甲酯(MMA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的5%_10%。本發(fā)明的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液的制備步驟具體為
(1)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、富馬海松酸聚酯多元醇(FAPP)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)3h
(2)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min。(3)加入丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和水進(jìn)行乳化lh，得到混有BA和MMA的水性聚氨酯乳液。(4)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，反應(yīng)2h，使BA和MMA聚合，得到松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液。步驟⑵中三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。步驟(3)中水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。步驟(4)中過硫酸鉀(KPS)的用量為兩滴。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為，本專利應(yīng)用富馬海松酸聚酯多元醇為多元醇原料制備預(yù)聚體，引入松香基，松香基具有稠合多脂環(huán)結(jié)構(gòu)，耐熱性強(qiáng)、剛性大，制備出的水性聚氨酯具有較好的耐水性、耐熱性、光澤度和硬度。采用丙烯酸酯改性水性聚氨酯，丙烯酸酯在水性聚氨酯乳液中聚合，形成具有互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性聚氨酯乳液，改性后聚氨酯乳液的粒子增大，熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性好。引入松香基之后用丙烯酸酯改性，制得的水性聚氨酯具有較好的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、光澤度和力學(xué)性能。
實(shí)施例實(shí)施例1:
以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、富馬海松酸聚酯多元醇(FAPP)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)3h，其配比為TDI與FAPP、DMBA, DEG的摩爾比為1. 3:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的1. 5%, DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3min，加入三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。加入丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)水進(jìn)行乳化lh，得到含BA和MMA的水性聚氨酯乳液。其中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%，甲基丙烯酸甲酯(MMA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的7%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。該乳液升溫至75°C，加入兩滴引發(fā) 劑過硫酸鉀(KPS)，使BA和MMA聚合，得到松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液。實(shí)施例2:
以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、富馬海松酸聚酯多元醇(FAPP)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)3h，其配比為TDI與FAPP、DMBA, DEG的摩爾比為1. 4:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的1. 5%,DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的4%。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3min，加入三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。加入丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)水進(jìn)行乳化lh，得到含BA和MMA的水性聚氨酯乳液。其中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的13%，甲基丙烯酸甲酯(MMA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的9%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。該乳液升溫至75°C，加入兩滴引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，使BA和MMA聚合，得到松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液。
權(quán)利要求
1.一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于以2，6-甲苯二異氰酸酯 (TDI)、富馬海松酸聚酯多元醇(FAPP)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，并以丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)進(jìn)行共混改性。
2.如權(quán)利要求1所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于步驟如下(1)以TD1、FAPP、DEG、DMBA為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)3h；(2)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min；(3)加入BA、MMA和水進(jìn)行乳化lh，得到混有BA和MMA的水性聚氨酯乳液；(4)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，反應(yīng)2h，使BA和MMA聚合，得到松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液。
3.如權(quán)利要求1所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于預(yù)聚體原料的配比為=TDI與FAPP、DMBA, DEG的摩爾比為1. 3:1-1. 4:1, DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的 1%-2%，DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的4%-5%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于所述的丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%-20%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于所述的甲基丙烯酸甲酯(MMA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的5%-10%。
6.如權(quán)利要求2所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于所述的步驟(2)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。
7.如權(quán)利要求2所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于所述的步驟(3)中水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。
8.如權(quán)利要求2所述的一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，其特征在于所述的步驟(4)中過硫酸鉀(KPS)的用量為兩滴。
全文摘要
一種松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液，以2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、富馬海松酸聚酯多元醇(FAPP)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，并以丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)進(jìn)行共混改性，得到松香基水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液。本發(fā)明得到的復(fù)合乳液成膜后具有較好的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、光澤度和力學(xué)性能。
文檔編號C08G18/12GK102993685SQ201210479748
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者蘇建麗 申請人:青島文創(chuàng)科技有限公司