[发明专利]具有IPN结构的无溶剂的阴/非离子型水性聚氨酯‑丙烯酸酯接枝共聚物的制备方法

权利要求书

1.一种具有IPN结构的无溶剂的阴/非离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯接枝共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①将组分a加入反应釜，升温至130-140℃，然后往反应釜中滴加组分b、组分c、组分d、组分e以及引发剂和链转移剂的混合物，通过本体聚合方法合成PA预聚物，至单体转化率高于98％进入下一阶段；②降温，然后将组分f、组分g、组分h、组分i、组分j及催化剂混合均匀合成PU预聚物，然后将合成PU预聚物加入PA预聚物中，待NCO值达到预定值后进入下一阶段；③加入胺中和剂中和，加入去离子水乳化；其中，

组分a是粘度低、带有叔碳酸酯基和环氧基的活性稀释剂，其用量为混合单体a-j总质量的5％-20％；

组分b是带有羧基和大位阻基团的丙烯酸酯类单体，其用量为混合单体a-j总质量的5％-20％；

组分c是其均聚物玻璃化转变温度高于20℃、能提高漆膜硬度的甲基丙烯酸酯类单体，其用量为混合单体a-j总质量的5％-20％；

组分d是带有非离子亲水侧链的丙烯酸酯单体，其用量为混合单体a-j总质量的5％-20％；

组分e是至少带有三个不饱和双键的丙烯酸酯单体，其用量为混合单体a-j总质量的0.1％-3％；

组分f是作为PU软组分、数均分子量为1000-2000的聚碳酸酯二元醇，其用量为混合单体a-j总质量的0％-40％；

组分g是作为PU软组分、数均分子量为1000-2000、分子链上带有亲水基团的聚己内酯二元醇，其用量为混合单体a-j总质量的10％-50％；

组分h是作为PU硬组分，带有非离子亲水侧链段、主链末端为二羟基的亲水单体，其用量为混合单体a-j总质量的10％-30％；

组分i是带有至少三个羟基或胺基的交联单体，其用量为混合单体a-j总质量的0.1％-3％；

j是作为PU硬组分、分子结构中不带苯环的、耐候性好的脂肪族单体或脂环族二异氰酸酯单体，其用量为混合单体a-j总质量的10％-30％；

其中，所述粘度低、带有叔碳酸酯基和环氧基的活性稀释剂是叔碳酸缩水甘油酯；

所述带有羧基和大位阻基团的丙烯酸酯类单体是邻环己二酸-1-[1-甲基-2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基]酯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述甲基丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯；和/或

所述带有非离子亲水侧链的丙烯酸酯单体是2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、三乙二醇单甲醚丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇400丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇550丙烯酸酯中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述至少带有三个不饱和双键的丙烯酸酯单体是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和三季戊四醇八丙烯酸酯中的一种或其中几种的混合物；和/或

所述至少带有三个羟基的交联单体是三羟甲基丙烷。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述合成PA预聚物过程中所用的引发剂是偶氮类引发剂或过氧化物类引发剂，其用量为混合单体a-j总质量的0.1％-2％；和/或

所述合成PA预聚物过程中所用的链转移剂是硫醇类链转移剂，其用量为混合单体a-j总质量的0.1％-2％。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述合成PA预聚物过程中所用的过氧化物类引发剂是过氧化二叔戊基；和/或

所述硫醇类链转移剂为十二硫醇。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述聚己内酯二元醇所带的亲水基团是羧基、磺酸盐基或亲水醚链中的一种；和/或

所述带有非离子亲水侧链段、主链末端为二羟基的亲水单体是数均分子量为1000的二羟甲基丙酸聚乙二醇单甲醚酯。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述脂肪族单体或脂环族二异氰酸酯单体是异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物；和/或

所述合成PU预聚物所用的催化剂是叔胺催化剂、哌嗪衍生物催化剂、吗啉类催化剂、咪唑衍生物类催化剂和有机金属催化剂中的一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述合成PU预聚物所用的有机金属催化剂是有机铋催化剂。