[发明专利]一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法，属化工涂料防护领域。

背景技术

双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料，具有很好的附着力、柔韧性和耐磨性，自六十年代起国外的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料发展迅猛，而我国的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料的研究始于七十年代，近年来，我国的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料发展很快，但与国外比其产量和性能均存在较大差距。

目前，我国用于机械、轻工、化工、冶金等行业的涂料大多采用丙烯酸涂料，但丙烯酸涂料的附着力、柔韧性较差，而我国的聚氨酯涂料以双组分醇酸聚氨酯涂料为主流，具有良好的附着力和耐磨性，但是其硬度、耐高温性比丙烯酸涂料差。通过二者接枝共聚或互穿网络改性，可以得到廉具丙烯酸-聚氨酯二种树脂优点的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料，国外已出现以脂肪族多异氰酸脂与羟基丙烯酸树脂配伍的涂料体系，且技术比较成熟，但我国在这方面的报道较少。为了促进和提高我国双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料工业的发展，本发明利用含多羟基丙烯酸树脂与HDI缩二脲多异氰酸酯反应，制备一种新型的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料树脂，该树脂配制的双组分丙烯酸-聚氨酯水性涂料具有不凝聚、不沉降，贮存稳定性优异，制成的涂膜外观很好，附着力强，光泽度高，漆膜坚硬等特点。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的是要提供一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料及其制备方法，其特征在于该丙烯酸-聚氨酯水分散涂料主要由：丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)、甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮、3-甲基-3甲氧基丁醇、三乙胺、去离子水等组成。

所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料。按以重量份为：丙烯酸-聚氨酯树脂(A)50～80；丙烯酸-聚氨酯树脂(B)30～50；甲苯二异氰酸酯0.2～0.5；甲基异丁基酮2.0～5.0；3-甲基-3甲氧基丁醇7.0～12；三乙胺1.0～5.0；去离子水50～100组成。

所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料，其树脂(A)由甲基异丁基酮(1)、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)甲基异丁基酮(2)等组成；其树脂(B)主要由甲基异丙基酮(1)、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)、叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)甲基异丙基酮(2)等组成。

所述的一种丙烯酸-聚氨酯水分散涂料其制备方法为：

(1)树脂(A)的制备

在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中，加入组份甲基异丁基酮(1)，边通入氮气边加热至115℃～120℃，在搅拌下，将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液，在约2h内加完，再继续搅拌1h，然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丁基酮(2)组成的混合液在5min内滴完，继续搅拌3h，制得水溶性丙烯酸树脂A。

(2)树脂(B)的制备

在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮气导入管的反应釜中，加入组份甲基异丙基酮(1)，边通入氮气边加热至115℃～120℃，在搅拌下，将组份甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、叔丁基过氧-2-乙基己酯(1)的混合溶液，在约2h内加完，再继续搅拌1h，然后将由组分叔丁基过氧-2-乙基己酯(2)和组分甲基异丙基酮(2)组成的混合液在5min内滴完，继续搅拌3h，制得水溶性丙烯酸树脂A。

(3)涂料的制备

采用树脂(A)的合成装置，取组分丙烯酸-聚氨酯树脂(A)、丙烯酸-聚氨酯树脂(B)加入反应釜中，边搅拌边升温至90℃～110℃，将组分甲苯二异氰酸酯、甲基异丁基酮组成的二异氰酸酯溶液大约在5min内滴定完，然后保温1h，反应结束后，调整固体分为60％，与反应前树脂混合物的粘度相比，在20℃时粘度从1.06pa.S上升至1.84pa.S。

将反应物在80℃～90℃保温，减压除去全部的甲基异丁基酮，加入新的3-甲基-3甲氧基丁醇稀释剂，得到固体分85％的树脂，然后，在40℃加入三乙胺，均匀后用强力台式搅拌机边徐徐加入去离子水，制得固体分为38％的透明乳白色的水分散树脂涂料。

具体实施方法

1、树脂(A)的制备