[发明专利]含改性聚氨酯乳液水性木器涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含改性聚氨酯乳液水性木器涂料及其制备方法，属于化工涂料技术领域。

背景技术

聚氨酯具有成膜温度低、耐磨性好、耐化学腐蚀性优异、柔韧、附着力强等优点，被誉为性能最优异的树脂。近年来，随着世界各国环保意识的日益加强，国内外相继制定了一些环保法规来限制挥发性有机化合物(VOC)向大气排放，高性能、环保已成为涂料发展的方向。几乎整个涂料界的技术人员都在关注溶剂的含量，无溶剂涂料的研究与发展。水性涂料作为以水为溶剂的一种涂料，早已被人们所认识。水性聚氨酯乳液有极好的低温性能和耐磨性、耐化学品腐蚀性，在性能上与溶剂型聚氨酯相比还有诸多不足之处，如固含量低、耐水性差、稳定性不好等。

为了有效促进聚氨酯产业的快速发展，推动聚氨酯树脂的高性能、环保化，必须解决水性聚氨酯固含量低、耐水性差、耐溶剂性差、稳定性不好等技术问题。为解决上述问题，必须对其进行改性。目前对于水性聚氨酯改性方法主要有丙烯酸改性、核壳互穿网络结构交联改性、有机硅改性和环氧树脂改性等等。

发明内容

本发明提供了一种含改性聚氨酯乳液水性木器涂料及其制备方法，它具有很高的硬度及附着力，具有良好的耐水性、耐醇性及耐污染性。

本发明技术方案如下：

一种含改性聚氨酯乳液水性木器涂料，它由以下原料按以下重量配比配制而成：

进一步地，所述的聚氨酯乳液为自交联聚氨酯丙烯酸酯复合乳液，它是由以下组分按以下重量份数比配制而成：

所述的自交联聚氨酯丙烯酸酯复合乳液是按照以下方法制备而成的：

1)聚氨酯预聚物的制备：

在反应器中加入聚酯多元醇24.00-26.00份和异氟尔酮二异氰酸酯25.36-30.18份，在300-500rpm搅拌转速及氮气保护下加热至80-85℃，然后，测定-NCO含量，直至所测得的-NCO含量达到理论值；

然后保持上述转速和温度，将0.88-2.20份的双丙酮丙烯酰胺溶解到42.00-46.00份的活性稀释剂中，之后将上述稀释剂加入到反应体系中调节体系粘度，接着加入4.00-5.00份的亲水扩链剂、0.5-1份的三羟甲基丙烷、2.66-3.27份的二元醇及0.04-0.08份的二月桂酸二丁基锡，然后测量-NCO含量，直至-NCO含量达到理论值时，即得到聚氨酯预聚物；

2)聚氨酯预聚物的中和、乳化、水相扩链：

然后保持上述转速，将步骤1)制得的聚氨酯预聚物降温到30-40℃，加入2.73-3.78份的中和剂，中和3-5min后；然后加入131.00-192.00份水，提高转速到1000-1500rpm，稀释乳化15-25min后，降低搅拌转速到300-500rpm；接着将1.07-2.32份的乙二胺溶解到24.00-26.00份的水中，用10-20分钟将上述乙二胺溶液滴加到反应器中，反应5-10分钟，然后再将0.91-2.26份的己二酸二肼溶解到24.00-26.00份水中，然后用9-11分钟将上述己二酸二肼溶液滴加到反应器中，在水相扩链反应1-2小时；

3)自交联聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备：

然后，保持上述转速，将步骤2)制得的反应体系升温到80-85℃，将0.24-0.28份的引发剂加入4.00-5.00份的溶剂稀释，然后用20-30分钟将上述引发剂溶液滴加到反应体系中，保持80-85℃温度反应3-4小时，终止反应。

较佳地，所述的聚氨酯乳液为核壳互穿网络结构聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液，它是由以下组分按以下重量份数比配制而成：

所述的壳互穿网络结构聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液是按照以下方法制备而成的：

1)聚氨酯预聚物的制备：

将聚酯多元醇24.00-26.00份和异氟尔酮二异氰酸酯25.36-30.18份加入到反应器里，在300-500rpm搅拌转速及氮气保护下加热至80-85℃，然后，测定-NCO含量，直至所测得的-NCO含量达到理论值；

然后保持上述转速和温度，加入42.00-46.00份的活性稀释剂调节体系粘度，接着加入4.00-5.00份的亲水扩链剂、0.50-1.00份的三羟甲基丙烷、2.66-3.27份的二元醇及0.04-0.08份的二月桂酸二丁基锡，之后开始测定-NCO含量，直至-NCO含量达到理论值时，即得到聚氨酯预聚物；

2)制备含可聚合双键的聚氨酯预聚物：