[发明专利]高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了本发明提供了一种用于家具，地板等木器的高固含聚氨酯改性水性树脂及其制备方法，是将聚酯多元醇、氢化MDI反应生成聚氨酯预聚体后，再与丙烯酸酯聚合，得到的聚氨酯改性水性树脂。该水性树脂主要用于木器家具的制作，其主要特点为：1.产品以水为介质，气味小，安全环保，易挥发；2硬度高，强度好，耐水性优良，光泽度好；3.固含量高，干燥固化时间适中，可满足生产要求；4.产品无毒性，使用过程安全卫生，对人体无刺激性。

技术领域

本发明涉及树脂，尤其涉及高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂具有软硬度等性能,可调节性好、耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,能粘接金属、非金属等多种材料,用途越来越广。但是,目前在整个聚氨酯胶粘剂领域中以溶剂型聚氨酯胶粘剂为主,其缺点是有机溶剂气味大、易挥发、使用时造成空气污染、易燃、或多或少具有毒性等。随着人们的安全意识和环保意识的加强,近年来世界各国聚氨酯材料研究人员花费了相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发研究。水性聚氨酯胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,它以水为基本介质,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源、操作方便等优点,因此成为国内外研究的热门课题。

水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系，与溶剂型聚氨酯相比具有无毒、不易燃烧、不污染环境等优点．在经济发达国家已广泛用作涂料、粘合剂、皮革涂饰剂、纺织助剂、造纸工业助剂和电子材料等, 而且应用领域还在不断扩大。由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能优越，随着环境法规的完善和人们环保意识的增强，利用水性聚氨酯取代溶剂型聚氨酯已成为一个重要的发展方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全环保、硬度高强度好且无毒的高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：高固含聚氨酯改性树脂，由以下成分组成：聚酯多元醇、三羟甲基丙烷、二月桂酸二丁基锡、HMDI、N-甲基吡咯烷酮、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、N,N-二甲基乙酰胺、双丙酮丙烯酰胺、三乙胺、乙二胺、己二酸二酰肼和蒸馏水。

优选的，以重量份数计，由如下成分制成：95~120份聚酯多元醇、6.5~9份三羟甲基丙烷、0.5~1份二月桂酸二丁基锡、180~240份HMDI、45~60份N-甲基吡咯烷酮、264~325份丙烯酸甲酯、6.5~10份偶氮二异丁腈、30~48份N,N-二甲基乙酰胺、1.2~3份双丙酮丙烯酰胺、2.4~6份三乙胺、2~5份乙二胺、305份蒸馏水和足够对产品进行中和反应的己二酸二酰肼。

优选的，包括以下步骤：将经脱水处理的聚酯多元醇、三羟甲基丙烷与HMDI反应后，加入N-甲基吡咯烷酮进行反应，再与部分甲基丙烯酸甲酯反应，然后将物料温度降低后，依次加入偶氮二异丁腈、N,N-二甲基乙酰胺、双丙酮丙烯酰胺、三乙胺和乙二胺及蒸馏水，再将反应温度升高后进行聚合反应，反应结束后加入己二酸二酰肼中和反应，即得到用于木器漆的聚氨酯改性水性树脂。

优选的，包括以下步骤：

a）在装有搅拌器，温度计，加料器的四口烧瓶中加入95~120份聚酯多元醇、6.5~9份三羟甲基丙烷，开启搅拌，将温度升至90~100摄氏度，抽真空，进行脱水处理1~1.5小时。将温度降至40~50摄氏度，加入180~240份HMDI及0.5~1份二月桂酸二丁基锡，维持反应温度80~85摄氏度1~2小时。加入45~60份N-甲基吡咯烷酮，80~85摄氏度保温0.5~2小时。加入80~100份丙烯酸甲酯，90~95摄氏度保温2~2.5小时。将温度降至35~45摄氏度，加入184~225份丙烯酸甲酯，搅拌10~30分钟。将6.5~10份偶氮二异丁腈和30~48份N,N-二甲基乙酰胺充分溶解后加入烧瓶中，搅拌5~30分钟，加入1.2~3份双丙酮丙烯酰胺，搅拌均匀后加入2.4~6份三乙胺，搅拌2~30分钟，加入255份水，降温到30摄氏度以下，加入2~5份乙二胺，搅拌均匀后将物料转移至分散杯中，搅拌25~35分钟取出；