[发明专利]水性山梨醇环碳酸酯乳液及其制备方法与在水性非异氰酸酯聚氨酯涂料中的应用

权利要求书

1.一种水性山梨醇环碳酸酯乳液的制备方法，其特征在于：将山梨醇基环碳酸酯添加到反应釜内，加入酸酐，反应温度为80-120℃，反应6-20h，至酸值为30mgKOH/g以下，降温到50℃以下加入丙酮降粘，再加入中和剂中和，加水乳化，再除去丙酮，得到固含量为20-50％的水性山梨醇基环碳酸酯乳液；山梨醇基环碳酸酯与酸酐的摩尔比为10：1-10：3；所述的酸酐为丁二酸酐、马来酸和邻苯二甲酸酐的一种或多种；

所述山梨醇基环碳酸酯通过如下方法制备：将山梨醇基环氧树脂添加到高压反应釜内，加入催化剂，通入二氧化碳维持在1.0-4.0MPa的压强进行反应，反应温度为60-150℃，反应4-30h，得山梨醇基环碳酸酯溶液；所述催化剂的加入量为山梨醇基环氧树脂质量0.5％-3.0％；所述的催化剂为四丁基溴化铵、氯化锂、溴化锂和四丁基氯化铵的一种或多种混合物。

2.根据权利要求1所述的水性山梨醇环碳酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所述的中和剂为氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺一种或多；所述中和剂的摩尔质量为酸酐的80％-150％。

3.根据权利要求1所述的水性山梨醇环碳酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所述的丙酮的加入量为山梨醇基环碳酸酯质量的20％-100％。

4.根据权利要求1所述的水性山梨醇环碳酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所述的水的添加量为山梨醇基环碳酸酯质量的2-5倍。

5.根据权利要求1所述的水性山梨醇环碳酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所述的山梨醇基环氧树脂由六元醇与环氧氯丙烷反应所得，含有环氧官能度为1-6的山梨醇基环氧化合物的混合物，其环氧平均官能度为4。

6.一种水性山梨醇环碳酸酯乳液，其特征在于，其由权利要求1-5任一项所述制备方法制得，所述水性山梨醇基环碳酸酯乳液为乳白色液体，贮存稳定性大于1年，粘度在1000mPa·s以下。

7.权利要求6所述水性山梨醇环碳酸酯乳液在水性非异氰酸酯聚氨酯涂料中的应用，其特征在于，将水性山梨醇基环碳酸酯乳液、消泡剂、润湿剂、胺类固化剂在室温条件搅拌均匀，制得水性非异氰酸酯聚氨酯涂料，将水性非异氰酸酯聚氨酯涂料喷涂，在60-150℃固化成膜；所述胺类固化剂的伯胺与山梨醇基环碳酸酯的碳酸酯的摩尔比为0.9-1.2:1；

所述的胺类固化剂为乙二胺、丁二胺、己二胺、1,8-辛二胺，葵二胺，1,12-十二烷二胺，异佛尔酮二胺，对苯二胺，聚乙烯亚胺，聚醚二胺的一种或者两种以上的混合物。

8.根据权利要求7所述水性山梨醇环碳酸酯乳液在水性非异氰酸酯聚氨酯涂料中的应用，其特征在于，所述的消泡剂为TEGO公司的聚醚硅氧烷共聚物消泡剂TEGO-800、TEGO-805、TEGO-815、TEGO-825和BYK公司的改性聚硅氧烷共聚体溶液BYK-019和BYK-020的一种或两种以上混合物，消泡剂的用量占原料质量分数的0.05-0.20％。

9.根据权利要求7所述水性山梨醇环碳酸酯乳液在水性非异氰酸酯聚氨酯涂料中的应用，其特征在于，所述的润湿剂为赢创德固赛公司的TEGO-2200N、TEGO-2250、TEGO-270、TWIN-4200、TEGO-500和毕克公司的BYK-346中的一种或多种，润湿剂的用量占原料质量分数的0.1-0.5％。

10.根据权利要求7所述水性山梨醇环碳酸酯乳液在水性非异氰酸酯聚氨酯涂料中的应用，其特征在于，所述的固化成膜的涂膜硬度为3B-3H，耐冲击性≥50cm，附着力为0级；柔韧性通过直径为1mm，光泽度大于85。