[发明专利]一种具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，该乳液的固体份包含30～100wt％的不饱和水性聚氨酯丙烯酸酯I和0～70wt％至少包含2个(甲基)丙烯酸酯基官能团的丙烯酸酯化合物II，其中不饱和水性聚氨酯丙烯酸酯I由包含以下组分反应得到：以不饱和水性聚氨酯丙烯酸酯I重量计，20～50wt％多异氰酸酯A，5～30wt％聚合二元醇B，5～20wt％亲水化合物C，以及5～40wt％的不饱和丙烯酸酯化合物D。

2.根据权利要求1所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述多异氰酸酯A的NCO基团与聚合二元醇B和亲水化合物C含的总羟基基团的摩尔比为(1.5～2.5)∶1，优选(1.6～1.8)∶1。

3.根据权利要求1所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的多异氰酸酯A选自脂肪族、脂环族、芳香族多异氰酸酯和脂肪族、脂环族、芳香族多异氰酸酯的衍生物中的一种或两种或多种，优选二环己基甲烷二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种或多种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的聚合二元醇B为重均分子量200～2000的聚酯二元醇和重均分子量200～2000的聚醚二元醇中的一种或两种或多种。

5.根据权利要求4所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的聚酯二元醇为聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸二乙二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇己二醇酯二元醇、聚邻苯二甲酸己二醇酯二元醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二元醇、聚碳酸酯二元醇和聚己内酯二元醇中的一种或两种或多种，聚醚二元醇为聚四氢呋喃二元醇；优选重均分子量为400～1000的聚己二酸丁二醇酯二元醇和重均分子量为400～1000的聚己二酸新戊二醇酯二元醇中的一种或两者任意比例的混合物。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的不饱和丙烯酸酯化合物D的分子结构如下：

其中R₁为含1～4碳原子的烷基，R₂为含3～14个碳原子的直链或支链烷基或环烷基，优选R₁为含1～2个碳原子的烷基，R₂为含8～12个碳原子的直链或支链烷基。

7.根据权利要求1-6中任一项所述具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的亲水化和物C为二羟甲基烷基酸，优选二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸。

8.根据权利要求1所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的丙烯酸酯化合物II为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化甘油三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二-季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和二-季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯中的一种或两种或多种。

9.一种制备如权利要求1-8所述的具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的方法，包括以下步骤：

1)按照权利要求1所述的组分配比将多异氰酸酯A、聚合二元醇B、亲水化合物C混合，在60～90℃、催化剂和溶剂存在下反应1～5h，得到以异氰酸酯基封端的预聚物；

2)将步骤1)中得到的预聚物与不饱和丙烯酸酯化合物D，在70～90℃下反应直至剩余NCO含量达到1％以下，得到不饱和水性聚氨酯丙烯酸酯I；

3)按照权利要求1所述的组分配比将不饱和水性聚氨酯丙烯酸酯I和丙烯酸酯化合物II混合后用中和剂中和，中和剂与亲水化合物C的摩尔比为(0.4～1)∶1；

4)将步骤3)所得产物加水乳化分散得到具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述的中和剂是碱金属氢氧化物，优选NaOH和KOH中的一种，或沸点在70℃以上的叔胺类物质，优选三丁胺和二异丙基乙胺中的一种；更优选NaOH。