[发明专利]一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液及其制备方法，其技术方案要点是：制备原料按重量百分比计包括如下组分：PCDL8.0～9.5％，DMPA1.5～2.0％，CHDM2.0～3.0％，TEA1.0～2.0％，TDI9.5～11.5％，TMP0.2～1.0％，稀释剂1.8～10％，Water60～80％。本发明提供一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液，在乳液干燥成膜时，进一步提升其交联度，使聚氨酯结构之间结合得更紧密。

【技术领域】

本发明涉及属于涂料技术领域，具体涉及一种UV后固化改性水 性聚碳酸酯聚氨酯乳液及其制备方法。

【背景技术】

聚碳酸酯型水性聚氨酯是指采用含有结构的 二元或多元醇制备的水性聚氨酯。对比与聚醚型WUP和聚酯型WPU， 聚碳酸酯型WPU不仅拥有出色的机械性能，在耐水性、耐热性等方面 也有优势，聚醚型的水性聚氨酯，由于其分子结构含有(-O-)醚键、 羧酸盐等亲水性较好的基团，故聚醚型的水性聚氨酯拥有较好的乳液 稳定性、亲水性等，反之耐水性就较差了，而酯类结构(R-COO-R) 的耐水性较好，故聚碳酸酯型水性聚氨酯的胶膜的耐水性要优于聚醚 型、聚酯型水性聚氨酯。

水性聚碳酸酯聚氨酯，以聚碳酸酯二元醇为大分子多元醇与NCO 反应合成的聚氨酯，同时会在分子链上引入亲水基团(-COOH)，通过 中和形成盐，达到分散在水中的目的，那么在水性聚氨酯乳液干燥成 膜时，分子结构上的羧酸盐仍会存在，因此胶膜仍就存在亲水性，同 时水分子也可渗透进入胶膜内部等缺点。虽然聚碳酸酯的特殊结构能 够提升聚氨酯的耐水性，但无法克服羧酸盐带来的影响。所以提升水 性聚氨酯的耐水性，迫在眉睫。

但单纯的聚碳酸酯型WPU，对比与油性PU而言，由于其成本高、 耐水性不足等缺点，因而成为市场亟待解决的问题。章云冉等以聚碳 酸酯二醇、异氟尔酮二异氰酸酯、为主要原材料，采用预聚体法合成 了聚碳酸酯型水性聚氨酯(WPU)，其控制R值在1.1∽1.9之间，吸 水率12％∽21％之间，根据制品的最终用途选择最佳的NCO/OH值， 当其值为1.3时可作为涂料，此时其材料的吸水率为19％，一般聚酯型 WPU基本上在20％以上，相对普通的聚酯型WPU，其吸水率略低但 效果不明显，此乃其缺点之一。

从合成材料的成本考虑，同样组成的成分中，聚碳酸酯二醇的价 格为100元/kg，聚IPDI的价格为200元/kg，IPDI作为主要原材料， 虽然在某些方面的性能较优良，但会造成涂料成本偏高。高成本是限 制其在涂料行业广泛应用的重要原因之一，故高成本为其另外一个缺 点。

【发明内容】

本发明提供一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液，在乳 液干燥成膜时，进一步提升其交联度，使聚氨酯结构之间结合得更紧 密。

本发明还提供一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液的制 备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液，制备原料按重量 百分比计包括如下组分：

优选的，所述稀释剂为HEA、TMPDE或PETIA中的一种或两种 混合。可以有效提高产品固化膜硬度，耐刮耐抗，可进一步提高固化 速度和脚链密度。

优选的，所述Water为去离子水。

优选的，PCDL为聚碳酸酯二元醇。选用PCDL可以方便的调节 水性聚氨酯软硬段的比例，增加分子链的支化程度，且聚碳酸酯二醇 的分子链上含有脂肪族亚烷基和碳酸酯基重复单元，与传统型多元醇 所制备的聚氨酯材料相比具有较好的优良耐水性、耐氧化性和力学性 能。

一种UV后固化改性水性聚碳酸酯聚氨酯乳液的制备方法，包括 如下步骤：