[发明专利]水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂及其制备方法、涂料

说明书

本发明公开了一种水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂，包括水和/或羟基丙烯酸树脂包裹聚碳酸酯多元醇形成的包裹结构，多个所述包裹结构相互键合形成三维网络结构。本发明还提供一种上述的水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂的制备方法以及一种水性哑光黑色双组份聚氨酯涂料。本发明的水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂得到的水性哑光黑色双组份聚氨酯涂料光泽可以低至0.8‑1°，且同时兼具抗划痕和耐化学品的要求。

技术领域

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种改性羟基丙烯酸树脂及其制备方法、聚氨酯涂料。

背景技术

哑光黑色涂料因其光泽很低，视觉感官极致黑的装饰效果，被广泛应用于3C电子和汽车行业。但是因为涂层光泽低，该涂层应用于3C电子和汽车内外饰件等这些经常容易被接触的部件时很容易出现划痕，极大的影响了涂层装饰效果和保护周期。所以目前哑光黑色涂料对抗划痕性能具有很高的要求，为了提升抗划痕的性能，往往把涂层光泽做到2-3°范围内，牺牲了部分外观极致黑的表面装饰效果。

哑光黑色涂料一般分为UV型和双组份聚氨酯型，UV型因受材质的类型、厚度、形状等影响，其应用受到一定的限制，双组份聚氨酯型则使用时受限制较小，应用最为广泛。目前市面上溶剂型哑光黑色双组份聚氨酯涂料因在应用时VOC含量较多，对环境不友好，逐渐被水性哑光黑色双组份聚氨酯涂料所替代。目前，由水性哑光黑色双组份聚氨酯涂料得到的水性哑光黑色双组份聚氨酯涂层一般采用聚碳聚氨酯涂层或羟基丙烯酸涂层，聚碳聚氨酯涂层其抗划痕好，但耐化学品偏差，羟基丙烯酸涂层其耐化学品好，但抗划伤效果差。因此，现有的水性哑光黑色双组份聚氨酯涂层很难兼顾抗划痕和耐化学品的要求，限制了水性哑黑双组份聚氨酯涂料的进一步发展和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂及其制备方法、水性哑光黑色双组份聚氨酯涂料，利用该水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂得到的水性哑光黑色双组份聚氨酯涂料光泽可以低至0.8-1°，且同时兼具抗划痕和耐化学品的要求。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂，包括水和/或羟基丙烯酸树脂包裹聚碳酸酯多元醇形成的包裹结构，多个所述包裹结构相互键合形成三维网络结构。

上述包裹结构主要是指水包裹聚碳酸酯多元醇，或羟基丙烯酸树脂包裹聚碳酸酯多元醇，或水和羟基丙烯酸树脂包裹聚碳酸酯多元醇形成的结构，主要以羟基丙烯酸树脂包裹聚碳酸酯多元醇为主。聚碳酸酯多元醇带有自乳化基团，乳化反应时会被水或者羟基丙烯酸树脂包裹形成“水包油”的结构，稳定在树脂溶液中，各包裹结构通过氢键、化学键等相互键合、相互穿插锚定、相互缠绕穿插形成稳定的胶体，即得到三维网络结构，利用其得到的涂层干燥后的涂层分子量更大，涂层更致密。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水性羟基丙烯酸树脂在搅拌下升温至50±5℃；

(2)将聚碳酸酯多元醇加热至50±5℃，然后在搅拌下缓慢加入到步骤(1)中的水性羟基丙烯酸树脂中，让水性羟基丙烯酸树脂进行充分的乳化聚碳酸酯多元醇至乳白色；

(3)将流变助剂一加热至50±5℃，然后在搅拌下加入到步骤(2)中的乳白色的反应体系中，分散后降温，即得到水性聚碳酸酯多元醇改性羟基丙烯酸树脂。

上述制备方法中，各步骤的温度需要控制，温度低了，聚碳酸酯部分乳化反应会直接与水结合，且不能完全形成三维网络结构，影响耐化性和抗划痕效果。温度高了会破坏形成的胶体状态，不能形成均相稳定结构。