[发明专利]一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用，所述聚氨酯丙烯酸酯包括如下按重量份计算的组分：二异氰酸酯20～35份；磺酸盐聚酯二元醇35～75份；二元醇扩链剂2～5份；阻聚剂0.05～0.1份；含羟基的丙烯酸酯单体封端剂3～10份；所述磺酸盐聚酯二元醇与所述二元醇扩链剂的质量比为(12～25)：1。所述聚氨酯丙烯酸酯制备成漆膜后具有低气味、硬度和柔韧性好。

技术领域

本发明涉及固化涂料技术领域，更具体地，涉及一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯由于其独特的结构，良好的加工性，可调节软/硬段的灵活性而被广泛应用于胶粘剂、油墨、涂料、纺织品和生物材料等领域。随着人们环保意识的日益增强以及国家法规的日益严格，传统的溶剂型聚氨酯的使用受到越来越多的限制，水性聚氨酯受到人们更多的关注。

水性聚氨酯安全环保，无毒不燃，但存在耐水性、耐磨性、力学性能等方面的不足，聚丙烯酸酯耐水性、耐候性良好，原料成本低廉易获取，但聚丙烯酸酯制备成涂料成漆膜时，漆膜的柔韧性、硬度较差。聚氨酯丙烯酸酯可以将两者的优点得到最大的互补。

如中国专利(CN111253547A)公开了一种磺酸盐紫外光固化水性聚氨酯及其制备方法，首先利用丙烯酸、二缩水甘油醚为原料制备得到UV大单体，然后利用其与二异氰酸酯、聚酯二元醇、小分子多元醇、磺酸盐亲水单体、反应制备得到目标产物聚氨酯丙烯酸酯，但是反应过程繁琐，时间较长，聚氨酯丙烯酸酯光固化速率较慢。

中国专利(CN108503792A)公开了一种水性聚氨酯丙烯酸酯树脂以及制备方法。体系中含有巯基单体导致气味较大，且从数据上看漆膜的硬度和柔韧性都不好。

发明内容

本发明为克服上述水性聚氨酯丙烯酸酯树脂制备成漆膜时，其气味重、硬度不高、柔韧性不好的缺陷，提供一种聚氨酯丙烯酸酯。

本发明的另一目的在于提供所述聚氨酯丙烯酸酯的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述聚氨酯丙烯酸酯的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种聚氨酯丙烯酸酯，包括如下按重量份计算的组分：

所述磺酸盐聚酯二元醇与所述二元醇扩链剂的质量比为(12～25)：1。

常规地，在聚氨酯丙烯酸酯合成过程中，一般会加入羧酸类扩链剂，这类物质需要在后期需要加入胺类中和剂，但是胺类中和剂有较大的气味，本发明在体系中采用二元醇扩链剂来替代羧酸类扩链剂，有效避免了气味分子的使用，且二元醇扩链剂的加入，会增加了最后漆膜的柔韧性，本专利在保证低气味的同时，可保证漆膜具有优异的柔韧性和硬度。当所述磺酸盐聚酯二元醇与所述二元醇扩链剂的质量比为(12～25)：1，由聚氨酯丙烯酸酯制备成漆膜时，漆膜的柔韧性和硬度进一步增加，这是因为硬段微相区融入到软段微相区当中，硬段部分在软段部分当中起到物理交联的作用，限制分子链的相对移动，从而提高了漆膜的力学性能。

优选地，所述磺酸盐聚酯二元醇与所述二元醇扩链剂的质量比为(15～20)：1。当所述磺酸盐聚酯二元醇与所述二元醇扩链剂的质量比为(15～20)：1时，漆膜硬度和柔韧性都得到提升。

优选地，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种。

优选地，所述磺酸盐聚酯二元醇的重均分子量为1000～1200。

优选地，所述二元醇扩链剂为1,4-丁二醇、新戊二醇中的一种。

优选地，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚中的一种

优选地，，所述含羟基的丙烯酸酯单体封端剂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种。