[发明专利]高固含量UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散液及其制备方法

摘要

本发明公开了高固含量UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散液及其制备方法，该方法先使超支化聚酯末端的部分羟基与二酸酐的酸酐基团发生单酯化反应，得到中间体Ⅰ；使二异氰酸酯中的一个异氰酸酯基团与(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体中的羟基发生封端反应，得到反应中间体Ⅱ；使中间体Ⅰ剩余的羟基基团与反应中间体Ⅱ剩余的异氰酸酯基团发生反应，得到反应中间体Ⅲ；反应中间体Ⅲ经过碱中和、水分散、减压蒸馏除有机溶剂得到可UV固化的聚氨酯丙烯酸酯水分散液。该分散液具有高固含量、相对低粘度、可UV固化、漆膜机械性能良好等特点，且符合绿色环保的理念，可应用于环保涂料、水性油墨、水性粘合剂、织物涂层剂等领域，前景广阔。

主权项

一种高固含量UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)以质量份数计，将26～46份超支化聚酯在有机溶剂中溶解，加入6～36份二酸酐和0.03～0.1催化剂A，混合后发生单酯化反应，反应温度为30℃～80℃，反应时间为5小时～12小时，得到反应中间体I；所述的催化剂A为4‑二甲氨基吡啶、对甲苯磺酸、浓硫酸、氯化亚砜或氯化亚锡；所述的二酸酐为马来酸酐、二甲基马来酸酐、邻苯二甲酸酐、丁二酸酐或降冰片烯二酸酐；所述有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、吡啶或丁酮；所述的超支化聚酯是以季戊四醇、新戊二醇或三羟甲基丙烷为核单元，以2，2‑二羟甲基丙酸或双酚酸为支化单元制备得到，端羟基数为12‑64的整数；(2)以质量份数计，将12～47份二异氰酸酯与3～20份丙烯酸羟烷基酯类物质以及0.005～0.025份催化剂B混合发生封端反应，反应温度为40℃～70℃，反应时间为3小时～5小时，得到反应中间体Ⅱ；所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯或三甲基六亚甲基二异氰酸酯；所述的丙烯酸羟烷基酯类物质为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；(3)将步骤(1)所得的反应中间体I与步骤(2)所得的反应中间体Ⅱ以及0.005～0.025份催化剂B混合，在温度为50℃～80℃下反应4小时～6小时，得到反应中间体Ⅲ；(4)降温至20℃～40℃，在制得的反应中间体Ⅲ中加入三乙胺中和，控制中和度90％～100％；加入65～100份去离子水，高速搅拌30分钟～1小时，减压蒸馏除有机溶剂后，制得固含量UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯分散液；所述步骤(2)和步骤(3)的催化剂B为二丁基二月桂酸锡或辛酸亚锡。