[发明专利]一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：包括改性聚氨酯树脂预聚体和改性丙烯酸；

所述的改性聚氨酯树脂预聚体由如下步骤制成：

步骤A1：将2,2-二羟甲基丙酸、三甲基氯硅烷、三乙胺、四氢呋喃混合反应，制得中间体1，将中间体1、十八烷醇、对甲苯磺酸、N,N-二甲基甲酰胺混合反应，制得中间体2；

步骤A2：将中间体2、乙醇、碳酸钾混合反应，制得中间体3，将中间体3、聚醚二元醇1000、异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基吡咯烷酮混合反应，制得改性聚氨酯树脂预聚体；

所述的改性丙烯酸由如下步骤制成：

将超支化丙烯酸树脂、3-氨基丙烷磺酸、去离子水、1-羟基苯并三唑混合反后，调节反应液pH值为碱性，加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，升温反应，制得改性丙烯酸；

所述的超支化丙烯酸树脂由如下步骤制成：

步骤B1：将二乙醇胺溶于N,N-二甲基乙酰胺中，加入丁二酸酐，进行反应，制得中间体4，将中间体4溶于甲苯和水的混合溶液中，加入对甲苯磺酸和季戊四醇，回流反应，制得中间体5；

步骤B2：将中间体5溶于N,N-二甲基乙酰胺中，加入对甲苯磺酸和甲苯，搅拌并加入丙烯酸和对苯二酚，升温反应，制得超支化单体；

步骤B3：将三羟甲基丙烷加入反应釜中，加热至熔融，再加入顺丁烯二酸酐和醋酸钠，进行反应，制得中间体6；

步骤B4：将中间体6、超支化单体、丙烯酰吗啉、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸甲酯、去离子水混合均匀，加入过硫酸钾，进行反应，制得超支化丙烯酸树脂。

2.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：步骤A1所述的2,2-二羟甲基丙酸、三甲基氯硅烷、三乙胺的摩尔比为1:2:1.1，中间体1和十八烷醇的摩尔比为1:1。

3.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：步骤A2所述的中间体2、乙醇、碳酸钾的用量比为10mmol:40mL:6mmol，中间体3、聚醚二元醇1000、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1:2:4。

4.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：所述的超支化丙烯酸树脂中的羧基和3-氨基丙烷磺酸的摩尔比为1:1，十七氟癸基三乙氧基硅烷的用量为超支化丙烯酸树脂质量的5-10%。

5.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：步骤B1所述的二乙醇胺和丁二酸酐的摩尔比为1:1，中间体4和季戊四醇的摩尔比为4:1。

6.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：步骤B2所述的中间体5中羟基和丙烯酸的摩尔比为1:1，对苯二酚的用量为中间体2质量的0.05-0.1%。

7.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：步骤B3所述的三羟甲基丙烷和顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:1。

8.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯，其特征在于：步骤B4所述的中间体6、超支化单体、丙烯酰吗啉、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸甲酯的质量比为6.93：5.76:3.15:2.82:20.3，过硫酸钾的用量为反应物质量的0.5-0.7%。

9.根据权利要求1所述的一种高耐水水性丙烯酸聚氨酯的制备方法，其特征在于：由如下步骤制成：

将改性聚氨酯树脂预聚体溶于去离子水中，加入改性丙烯酸，在转速为800-1000r/min的条件下，搅拌1-1.5h，制得高耐水水性丙烯酸聚氨酯。