[发明专利]一种聚苯乙烯微球改性聚氨酯水性树脂及制备方法

摘要

本发明涉及一种聚苯乙烯微球改性聚氨酯水性树脂，由胺改性聚苯乙烯微球、低聚物多元醇、异氰酸酯和亲水剂聚合成预聚物，在催化剂下进行醇扩链，然后胺、水乳化后再与胺进行扩链而制成；所述胺改性聚苯乙烯微球由聚苯乙烯交联微球通过氯甲基化反应，再与胺改性剂反应而制得。本发明提供一种聚苯乙烯微球改性聚氨酯水性树脂的制备方法；本发明制得的聚苯乙烯微球改性聚氨酯水性树脂，具有高硬度和贮存稳定性，其涂层具有优异的附着力、耐磨性、耐热水性、耐温性、耐老化性、耐沾污性、抗裂性和耐腐蚀性，既可单独使用也可以与其它水性树脂共混，用于水性木器涂料、水性地坪涂料、水性钢构涂料、水性工程涂料、水性隔热涂料和水性防腐涂料。

主权项

1.一种聚苯乙烯微球改性聚氨酯水性树脂的制备方法，其特征在于：所述制备方法，其步骤如下：a)、在装有搅拌器及温度计的四口烧瓶中，在N₂保护和搅拌下，依次加入二异氰酸酯、胺改性聚苯乙烯微球、低聚物多元醇和亲水改性剂，控制温度75～95℃下反应1～3h，取样检测，当所测得的‑NCO值达到所规定的理论值时，降温至60～70℃停止反应；b)、加入溶剂A调节体系粘度，在转速为500～600rpm搅拌下加入小分子醇扩链剂和催化剂，1h后开始取样检测，当所测得的‑NCO值达到所规定的理论值时，降至室温停止反应，得到改性聚氨酯预聚物；c)、预先将10～20％的去离子水加入到有机胺扩链剂配制成有机胺扩链剂水溶液；d)、在保持搅拌转速下，加入三乙胺，反应10～20min；然后加入余下的去离子水，提高转速到1000～1500rpm乳化10～30min；降低搅拌速度为500～600rpm下滴加有机胺扩链剂水溶液，在15～30min内滴加完毕，保持室温下反应1～2h；减压蒸馏出溶剂A，得所述的聚苯乙烯微球改性聚氨酯水性树脂；按重量份数计，各原料成分为：胺改性聚苯乙烯微球8.0～16.0份低聚物多元醇15.0～25.0份二异氰酸酯10.0～25.0份亲水改性剂3.0～6.0份溶剂A 10.0～25.0份催化剂0.03～0.4份小分子醇扩链剂3.0～8.0份三乙胺2.0～5.0份有机胺扩链剂0.8～2.0份去离子水100.0～160.0份；其中，所述的胺改性聚苯乙烯微球，其制备步骤如下：a)、在装有搅拌器及温度计的四口烧瓶中加入聚苯乙烯交联微球和溶剂B，搅拌使微球充分溶胀，加入1,4‑二氯甲氧基丁烷和SnCl₄，控制温度在25℃以下反应5～8h，反应结束后用用稀盐酸以充分洗去附着的SnCl₄，抽滤；用1,4‑二氧六环洗涤以除去残留的溶剂B，再用蒸馏水及乙醇洗涤，真空下60℃干燥12h，得所述的氯甲基化聚苯乙烯微球；按重量份数计，各主要原料成分为：聚苯乙烯交联微球3.0～5.0份，溶剂B30.0～50.0份，1,4‑二氯甲氧基丁烷15.0～25.0份，SnCl₄ 3.5～6.0份；b)、在装有搅拌器及温度计的四口烧瓶中加入氯甲基化聚苯乙烯微球和溶剂C，搅拌至充分溶胀，再加入二伯胺和三乙胺，在室温下搅拌反应4～8h，反应结束后在减压下蒸去溶剂C，将固体溶于二氯甲烷中，先后用3％的碳酸氢钠溶液和3％的乙酸溶液洗涤3～5次，无水硫酸镁干燥，减压下蒸去二氯甲烷，再用石油醚重结晶两次，真空下60℃干燥12h，得所述的胺改性聚苯乙烯微球；按重量份数计，各主要原料成分为：氯甲基化聚苯乙烯微球3.0～6.0份，二伯胺0.3～1.0份，溶剂B 15.0～30.0份，三乙胺0.5～1.5份，二氯甲烷15.0～30.0份。