[发明专利]水性聚氨酯树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种水性聚氨酯树脂，包括以下重量份数的原料：己二酸型聚酯多元醇120‑160份、XDI 1‑5份、TMXDI 40‑60份、HDI三聚体1‑5份、1,3‑丁二醇5‑10份、乙二胺基磺酸钠7‑13份、乙二胺4‑10份和水150‑180份。本发明水性聚氨酯树脂对环境友好，固化后，具有高的透光率和耐磨性，是一种优异的光学镜面涂层材料。

技术领域

本发明涉及光学镜片涂料领域，特别是涉及水性聚氨酯树脂及其制备方法与应用。

背景技术

光学镜片表面经常会增加一层涂层，防止镜面刮伤。现有的方案中，作为光学镜片涂层的涂料多以芳香烃或者酮类作为有机溶剂，制得的溶剂型产品附着力强、透光率高。但是，有机溶剂在生产和涂装过程中，会造成环境污染。同时，在密闭无尘的环境中使用有机溶剂，对操作员工的安全健康带来隐患。

另一种制备光学镜片涂层的方案是利用硅烷水解的原理，制备硅氧烷涂层材料，但是，这种涂层的耐磨性不好。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种光学镜面涂层用的水性聚氨酯树脂，具有高透光率和高耐磨性并且对环境友好。

本发明的一个目的是提供一种水性聚氨酯树脂。

具体技术方案为：

一种水性聚氨酯树脂，包括以下重量份数的原料：

己二酸型聚酯多元醇120-160份、XDI 1-5份、TMXDI 40-60份、HDI三聚体1-5份、1,3-丁二醇5-10份、乙二胺基磺酸钠7-13份、乙二胺4-10份和水150-180份。

在其中一个实施例中，所述水性聚氨酯树脂包括以下重量份数的原料：

己二酸型聚酯多元醇130-150份、XDI 2-3份、TMXDI 45-50份、HDI三聚体2-3份、1,3-丁二醇6-8份、乙二胺基磺酸钠9-11份、乙二胺6-8份和水160-170份。

在其中一个实施例中，所述XDI、TMXDI和HDI三聚体的重量比为：1:(10-20)：1。

在其中一个实施例中，所述水性聚氨酯树脂的固含量为40％-60％。

在其中一个实施例中，所述水性聚氨酯树脂在25℃下的粘度为200-400mPas。

在其中一个实施例中，所述己二酸型聚酯多元醇为己二酸-3甲基-1,5-戊二醇酯二醇，分子量为650-3000。

本发明的另一个目的是提供上述水性聚氨酯树脂的制备方法。

具体技术方案为：

一种水性聚氨酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

按上述重量份数称取各原料；

将所述己二酸型聚酯多元醇真空脱泡1-3h，温度为100-120℃；

降温至50-70℃，于真空脱泡后的所述己二酸型聚酯多元醇中逐滴滴入所述XDI，反应1-2h，升温至80-90℃，加入所述HDI三聚体，反应1-2h，升温至120-130℃，加入所述TMXDI，反应1-3h，降温至70-80℃，得第一混合物；

于所述第一混合物中，加入所述1,3-丁二醇，反应1-3h，降至室温，得第二混合物；

于所述第二混合物中，加入所述乙二胺基磺酸钠的水溶液，反应10-15min，加水乳化15-20min，加入所述乙二胺，反应1-2h，得水性聚氨酯树脂。

在其中一个实施例中，所述第一混合物中，NCO％为3-8％；及/或

所述第二混合物中，NCO％为2.5-4％。