一種羥基聚氨酯乳液的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種羥基聚氨酯乳液及其制備方法，所述羥基聚氨酯乳液由二異氰酸酯與聚酯二元醇和二羥甲基丙酸同時反應，再經擴鏈劑擴鏈，再乳化，脫去有機溶劑后制得。所制備的端羥基水性聚氨酯乳液可用于制備雙組分水性聚氨酯木器漆，可顯著改善木器漆的硬度、耐劃痕性和耐水性。
【專利說明】
一種羥基聚氨酯乳液的制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及聚氨酯涂料領域，具體地，本發明涉及一種羥基聚氨酯乳液的制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著生活水平的提高，人們對家居環境要求越來越高，油漆施工后，因有大量的有 機溶劑和游離異氰酸酯的揮發，對人體的傷害很大。水性木器漆中機溶劑含量很低，施工后 現場基本沒有異味，對人體無傷害，因此，水性木器漆得到國家的大力推廣。當前，水性木器 漆粘接料主要以單組份水溶性樹脂為主，具有成膜性好，附著力好，光澤高，柔韌性好，耐水 性好等優點，在水性木器漆中得到廣泛的應用。但是，單組分水性木器漆的一個重要的技術 指標一一硬度達不到雙組份聚氨酯油漆的標準，單組分水性木器漆的硬度一般只能達到1B 到1H之間，嚴重影響了水性木器漆在餐桌、工作臺面等家具上的使用。
[0003] 現今雙組分水性聚氨酯的制作方法為將多異氰酸酯在催化劑的作用下和多元醇 反應形成聚氨酯預聚物，此預聚物分為兩個部分:一部分為含羥基的預聚物;一部分為含異 氰酸酯基的預聚物。然而普通的含羥基的預聚物，如含羥基的丙烯酸酯，依然難以滿足木器 漆的硬度要求。
[0004] 因此，需開發一種特殊的含羥基的預聚物。
【發明內容】
[0005] 本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種羥基聚氨酯乳液，所述羥基聚氨酯乳 液可用于制備水性木器漆，滿足木器漆對硬度、耐磨性、耐水性的要求。
[0006] 本發明的另一目的在于提供所述羥基聚氨酯乳液的制備方法。
[0007] 本發明的發明目的通過以下方案予以實現。
[0008] -種羥基聚氨酯乳液，所述羥基聚氨酯乳液經如下方法制備:二異氰酸酯與聚酯 二元醇和二羥甲基丙酸同時反應，再經擴鏈劑擴鏈，再乳化，脫去有機溶劑后制得羥基聚氨 酯乳液。
[0009] 所述羥基聚氨酯乳液的制備方法，包括如下步驟： 51. 將二異氰酸酯、聚酯二元醇、二羥甲基丙酸、有機溶劑、催化劑混合均勻，控溫80~ l〇〇°C，反應30min~90min，然后加入擴鏈劑，控溫50~60°C，保溫2~3h，再冷卻至30°C ; 52. 高速乳化，同時加入三乙胺、去離子水、乳化30~90min; 53. 將混合液脫去溶劑，得到端羥基水性聚氨酯乳液； 其中，所述n(二異氰酸酯）：n(聚酯二元醇）：n(二輕甲基丙酸）=1 :(1~1.5):(0.5~ 0.8)，所述擴鏈劑的用量為二異氰酸酯、聚酯二元醇和二羥甲基丙酸總重量份數的10%~ 16%； 所述催化劑用量為二異氰酸酯重量份的〇. 1~〇. 5%。
[0010] 優選地，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二 異氰酸酯、二環已基甲烷二異氰酸酯的一種或多種。
[0011] 優選地，所述聚酯二元醇為聚己內酯二醇、聚四亞甲基醚二醇、聚乙二醇、聚丙二 醇中的一種或多種。
[0012] 更優選地，所述聚酯二元醇為聚己內酯二醇。
[0013] 優選地，所述擴鏈劑為新戊二醇、1，4_ 丁二醇、二甘醇、乙二醇中的一種或多種。
[0014] 優選地，所述溶劑為丙酮、丁酮或乙酸乙酯。
[0015] 優選地，所述催化劑為二月桂酸二丁錫。
[0016] 優選地，所述擴鏈劑的用量為二異氰酸酯、聚酯二元醇和二羥甲基丙酸總重量份 數的10%~13%。
[0017] 本發明還公開了所述羥基聚氨酯乳液在制備木器漆中的應用。
[0018] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:本發明將二異氰酸酯與聚酯二元醇 和二羥甲基丙酸同時反應，制備出的端基含羥基的聚氨酯乳液穩定性好，將其與異氰酸酯 反應時反應活性高，且得到的涂層硬度高、耐磨性好。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0020] 實施例1 51. 將二異氰酸酯、聚酯二元醇、二羥甲基丙酸、有機溶劑、催化劑混合均勻，加入裝有 攪拌器、冷凝器的500ml四口瓶中，用加熱套控溫90°C，反應60min，然后加入擴鏈劑，控溫55 °C，保溫2.5h，再冷卻至30°C ; 52. 將冷卻后的物料轉入高速乳化釜中，高速乳化，同時加入三乙胺、去離子水、乳化 60min； 53. 將乳化液轉入裝有攪拌器、冷凝器的1000ml四口瓶中，用加熱套加熱升溫，當體系 溫度升至80°C打開真空栗進行真空脫溶劑，得到端羥基水性聚氨酯乳液。
[0021] 所用物質具體用量參見表1。
[0022] 實施例2 51. 將二異氰酸酯、聚酯二元醇、二羥甲基丙酸、有機溶劑、催化劑混合均勻，加入裝有 攪拌器、冷凝器的500ml四口瓶中，用加熱套控溫80°C，反應90min，然后加入擴鏈劑，控溫60 °C，保溫2h，再冷卻至30°C; 52. 將冷卻后的物料轉入高速乳化釜中，高速乳化，同時加入三乙胺、去離子水、乳化 30min； 53. 將乳化液轉入裝有攪拌器、冷凝器的1000ml四口瓶中，用加熱套加熱升溫，當體系 溫度升至80°C打開真空栗進行真空脫溶劑，得到端羥基水性聚氨酯乳液。
[0023]所用物質具體用量參見表1。
[0024] 實施例3 51. 將二異氰酸酯、聚酯二元醇、二羥甲基丙酸、有機溶劑、催化劑混合均勻，加入裝有 攪拌器、冷凝器的500ml四口瓶中，用加熱套控溫90°C，反應60min，然后加入擴鏈劑，控溫50 °C，保溫3h，再冷卻至30°C; 52. 將冷卻后的物料轉入高速乳化釜中，高速乳化，同時加入三乙胺、去離子水、乳化 90min； S3.將乳化液轉入裝有攪拌器、冷凝器的1000ml四口瓶中，用加熱套加熱升溫，當體系 溫度升至80°C打開真空栗進行真空脫溶劑，得到端羥基水性聚氨酯乳液。
[0025]所用物質具體用量參見表1。
[0026] 表1實施例原料及用量
六亞甲基二異氰酸酯三聚體(N75,拜耳)與二乙二醇二乙醚按照質量1:1進行混合，攪 拌均勻，配制成木器漆甲組分。
[0027] 將實施例1至3所制備的端羥基水性聚氨酯乳液100g放入高速分散釜中，在高速分 散狀態下加入〇. lg消泡劑、〇 . lg流平劑、〇. 2g成膜助劑、0. lg防腐劑等，分散半小時，過濾 后，得到木器漆乙組分。
[0028] 將上述甲乙組分按1:10的比例混合，攪拌均勻后涂覆于木板上，考察漆膜的綜合 性能，其檢測項目及檢測結果見表2。
[0029]表2實施例檢測結果
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此 而理解為對本發明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方 案，均應包括在本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種羥基聚氨酯乳液，其特征在于，所述羥基聚氨酯乳液經如下方法制備:二異氰酸 酯與聚酯二元醇和二羥甲基丙酸同時反應，再經擴鏈劑擴鏈，再乳化，脫去有機溶劑后制得 羥基聚氨酯乳液。2. 如權利要求1所述羥基聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：51. 將二異氰酸酯、聚酯二元醇、二羥甲基丙酸、有機溶劑、催化劑混合均勻，控溫80~ l〇〇°C，反應30min~90min，然后加入擴鏈劑，控溫50~60°C，保溫2~3h，再冷卻至30°C ;52. 高速乳化，同時加入三乙胺、去離子水、乳化30~90min;53. 將混合液脫去溶劑，得到端羥基水性聚氨酯乳液； 其中，所述11(二異氰酸酯）：11(聚酯二元醇）：11(二輕甲基丙酸）=1:(1~1.5):(0.5~ 0.8)，所述擴鏈劑的用量為二異氰酸酯、聚酯二元醇和二羥甲基丙酸總重量份數的10%~ 16%； 所述催化劑用量為二異氰酸酯重量份的〇. 1~〇. 5%。3. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異 氟爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環已基甲烷二異氰酸酯的一種或多種。4. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述聚酯二元醇為聚己內酯二醇、聚四 亞甲基醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或多種。5. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述聚酯二元醇為聚己內酯二醇。6. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述擴鏈劑為新戊二醇、1，4_ 丁二醇、二 甘醇、乙二醇中的一種或多種。7. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述溶劑為丙酮、丁酮或乙酸乙酯。8. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述催化劑為二月桂酸二丁錫。9. 根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述擴鏈劑的用量為二異氰酸酯、聚酯 二元醇和二羥甲基丙酸總重量份數的10%~13%。10. 權利要求1所述羥基聚氨酯乳液在制備木器漆中的應用。
【文檔編號】C08G18/42GK105968286SQ201610347762
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】周學軍
【申請人】惠州市惠陽區嘉泰涂料有限公司