專利名稱：高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剝離涂料及其制備方法，尤其涉及一種高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
剝離涂料的基礎(chǔ)性能是其剝離性，也即與基膜(PET薄膜、OPP薄膜等)干凈剝離的容易程度。剝離性的好壞，一般可通過剝離涂料與基膜的剝離力來表征。具有高剝離性(剝離力很小)的剝離涂料，一直是剝離涂料研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域的一大難點，特別是隨著高速剝離機(jī)械應(yīng)用的逐漸推廣，這一問題顯得尤為突出。水性聚氨酯是合成工藝技術(shù)穩(wěn)定。其涂膜具有不燃、無毒、不污染環(huán)境及剝離性能較好等優(yōu)點，目前市場上供應(yīng)的水性聚氨酯樹脂VOCs勉強(qiáng)能達(dá)到煙草、食品包裝行業(yè)的要 求，但耐溫性能不能兼顧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝簡單、成本較低的可以剝離的、高耐溫涂料用可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，包括如下重量份數(shù)的各組分
大分子多兀醇26 38份，
二異氰酸酯22 34份.，
親水?dāng)U鏈劑4 9份，
小分子醇類擴(kuò)鏈劑 2. 5 7汾，
中和劑4 9份，
胺擴(kuò)鏈劑O. 6 2. 8份，
水性硅溶膠15 40份，
水180 320份。優(yōu)選地，所述大分子多元醇為聚碳酸酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚己二酸丁二醇酯多元醇、聚己二酸新戊二醇酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、I，6-六亞甲基二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述親水?dāng)U鏈劑為含羧基的二元醇。
優(yōu)選地，所述含羧基的二元醇為二羥甲基丙酸或二羥基甲基丁酸。優(yōu)選地，所述小分子醇類擴(kuò)鏈劑為小分子二元醇。優(yōu)選地，所述小分子二元醇為 乙二醇、丙二醇、1，4- 丁二醇、1，3- 丁二醇、二甘醇、三甘醇、雙丙甘醇、環(huán)己烷二甲醇、1，6_己二醇或新戊二醇。優(yōu)選地，所述中和劑為三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三丁胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或氨水。優(yōu)選地，所述胺擴(kuò)鏈劑為乙二胺、丙二胺、1，6_己二胺、異氟爾酮二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺。優(yōu)選地，所述水性硅溶膠的pH值為8. 5 10。本發(fā)明還涉及一種制備前述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的方法，該方法包括以下步驟A、將大分子多元醇在120 130°C下真空脫水I I. 5h，然后降溫至50 60°C，加入二異氰酸酯，升溫，控制溫度為75 85°C，反應(yīng)2. 5 3h ;B、加入親水?dāng)U鏈劑，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)時間為I 2h ;C、加入小分子醇類擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)反應(yīng)2 3h ;D、加入中和劑，控制溫度為40 50°C，進(jìn)行中和反應(yīng)，時間為O. 5 lh，得中和產(chǎn)物；E、將步驟D得到的所述中和產(chǎn)物加入到水性硅溶膠與水混合而成的溶液中，控制攪拌速度為2000 4000rpm進(jìn)行剪切乳化O. 5 2h，乳化溫度為30 40°C，得到初乳液；F、向所述初乳液中加入胺擴(kuò)鏈劑，控制溫度為35 40°C，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時間為O. 5 lh，即得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明工藝流程簡單、成本較低，制備出的聚氨酯富含硅的微膠囊乳液適用于作為剝離涂料的主體樹脂，在保證剝離性能的同時有效的提高了樹脂涂料的耐溫性能，材料更加環(huán)保，具有優(yōu)良的耐溫性、耐候性、剝離性和耐水性，在食品、煙草行業(yè)包裝涂料領(lǐng)域上有廣泛的應(yīng)用。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例I本實施例的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的組分及其重量份數(shù)如表I所示。其制備方法包括如下步驟(I)將26份數(shù)均分子量為2000的聚己二酸丁二醇酯二醇在130°C下真空脫水
I.5h，然后將其置于裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計的三口瓶中，降溫至50°C，加入22份二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，控制溫度為75°C反應(yīng)2. 5h ；(2)加入4份二羥甲基丙酸(DMPA)反應(yīng)2h，加入2. 5份1，4 丁二醇反應(yīng)2h ；
(3)將溫度降至40°C，加入4份中和劑三乙胺(TEA)中和Ih后出料，加入用180份去離子水稀釋15份硅溶膠的硅溶膠水溶液中，控制攪拌速度為3000rpm剪切乳化lh，乳化溫度為30°C，得到初乳液；(4)向所述初乳液中加入O. 6份異氟爾酮二胺(IPDA)，控制溫度為40°C，反應(yīng)
0.5h ，得到聚氨酯乳液。實施例2本實施例的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的組分及其重量份數(shù)如表I所示。其制備方法包括如下步驟(I)將38份數(shù)均分子量為3000的聚己二酸新戊二醇酯二醇在120°C下真空脫水lh，然后將其置于裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計的三口瓶中，然后降溫至60°C，加入34份甲苯二異氰酸酯(TDI)混合而成的混合物，控制溫度為80°C，共聚反應(yīng)3h ；(2)添加9份二羥甲基丁酸，進(jìn)行親水?dāng)U鏈反應(yīng)，反應(yīng)時間為I. 5h，再加入7份新戍二醇反應(yīng)3h ；(3)將溫度降至40°C，然后加入9份二甲基乙醇胺中和O. 5h后出料，加入用320份去離子水稀釋40份硅溶膠的硅溶膠水溶液中，控制攪拌速度為2000rpm剪切乳化O. 5h，乳化溫度為30°C，得初乳液；(4)在初乳液中加入2. 8份二亞乙基三胺，控制溫度為35°C，反應(yīng)O. 5h，即得產(chǎn)物。實施例3本實施例的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的組分及其重量份數(shù)如表I所示。其制備方法包括如下步驟(I)將32份數(shù)均分子量為1500的聚己內(nèi)酯多元醇在125°C下真空脫水lh，然后將其置于裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計的三口瓶中，然后降溫至55°C，加入26份異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)，控制溫度為85°C，共聚反應(yīng)2. 5h ；(2)加入6. 5份二羥甲基丁酸進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)時間為lh，加入4份乙二醇反應(yīng)
2.5h ；(3)將溫度降至45°C，然后加入6. 5份用三乙醇胺中和Ih后出料，加入用250份去離子水稀釋30份硅溶膠的硅溶膠水溶液中，控制攪拌速度為4000rpm剪切乳化2h，乳化溫度為40°C，得初乳液；(4)在初乳液中加入I. 8份四亞乙基五胺，控制溫度為40°C，反應(yīng)O. 5h，即得產(chǎn)物。實施例4本實施例的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的組分及其重量份數(shù)如表I所示。其制備方法包括如下步驟(I)將28份數(shù)均分子量為1000的聚己二酸乙二醇-己二醇酯在130°C下真空脫水
1.2h，然后降溫至50°C，加入23份苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)和甲苯二異氰酸酯(TDI)重量比為1:1 (可為任意比值)的混合物，控制溫度為80 V，共聚反應(yīng)2. Sh ；(2)添加5份二羥甲基丙酸，進(jìn)行親水?dāng)U鏈反應(yīng)，反應(yīng)時間為I. 5h，再加入5份1，6-己二醇反應(yīng)2. 5h ；(3)將溫度降至50°C，然后加入5 二甲基乙醇胺中和O. 8h后出料，加入用240份去離子水稀釋20份硅溶膠的硅溶膠水溶液中，控制攪拌速度為2000rpm剪切乳化O. 5h，乳化溫度為40°C，得初乳液；(4)在初乳液中加入I份二乙烯三胺，控制溫度為35°C，反應(yīng)O. 8h，即得產(chǎn)物。實施例5本實施例的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的組分及其重量份數(shù)如表I所示。其制備方法包括如下步驟(I)將34份數(shù)均分子量為1500的聚己二酸新戊二醇-丁二醇酯、數(shù)均分子量為2000的聚碳酸酯多元醇重量比為1:2(可為任意比值)混合而成的混合物在125°C下真空脫水I. 5h，然后降溫至60°C，加入30份質(zhì)量比為2:3的二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)混合而成的混合物，控制溫度為85°C，共聚反應(yīng)3h ；(2)加入7份二羥甲基丁酸進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)時間為lh，再加入6份二甘醇反應(yīng)
2.5h ；(3)將溫度降至40°C，然后加入7份三乙胺中和Ih后出料，加入用300份去離子水稀釋35硅溶膠的硅溶膠水溶液中，控制攪拌速度為4000rpm剪切乳化2h，乳化溫度為35°C，得到初乳液；(4)在初乳液中加入2份四亞乙基五胺，控制溫度為40°C，反應(yīng)lh，即得產(chǎn)物。表I
權(quán)利要求
1.一種高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的各組分大分子多兀醇26 38份，一-異氰酸酯22 34份，親水?dāng)U鏈劑4 9份，小分子醇類擴(kuò)鏈劑2 b 7份，中和劑4 9份，胺擴(kuò)鏈劑O. 6 2. 8份，水性硅溶膠15 40份，水180 320份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述大分子多元醇為聚碳酸酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚己二酸丁二醇酯多元醇、聚己二酸新戊二醇酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述二異氰酸酯為二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、1，6_六亞甲基二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述親水?dāng)U鏈劑為含羧基的二元醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述含羧基的二元醇為二羥甲基丙酸或二羥基甲基丁酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述小分子醇類擴(kuò)鏈劑為小分子二元醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述小分子二元醇為乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，3-丁二醇、二甘醇、三甘醇、雙丙甘醇、環(huán)己烷二甲醇、1，6_己二醇或新戊二醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述中和劑為三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三丁胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或氨水。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述胺擴(kuò)鏈劑為乙二胺、丙二胺、1，6_己二胺、異氟爾酮二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液，其特征在于，所述水性硅溶膠的PH值為8. 5 10。
11.一種制備根據(jù)權(quán)利要求I所述的高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 A、將大分子多元醇在120 130°C下真空脫水I I. 5h，然后降溫至50 60°C，加入二異氰酸酯，升溫，控制溫度為75 85°C，反應(yīng)2. 5 3h ;B、加入親水?dāng)U鏈劑，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)時間為I 2h; C、加入小分子醇類擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)反應(yīng)2 3h;D、加入中和劑，控制溫度為40 50°C，進(jìn)行中和反應(yīng)，時間為O.5 lh，得中和產(chǎn)物； E、將步驟D得到的所述中和產(chǎn)物加入到水性硅溶膠與水混合而成的溶液中，控制攪拌速度為2000 4000rpm進(jìn)行剪切乳化O. 5 2h，乳化溫度為30 40°C，得到初乳液； F、向所述初乳液中加入胺擴(kuò)鏈劑，控制溫度為35 40°C，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時間為O. 5 lh，即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高耐溫可剝離水性硅溶膠聚氨酯微膠囊乳液及其制備方法。該微膠囊乳液包括如下重量份數(shù)的各組分大分子多元醇26～38份，二異氰酸酯22～34份，親水?dāng)U鏈劑4～9份，小分子醇類擴(kuò)鏈劑2.5～7份，中和劑4～9份，胺擴(kuò)鏈劑0.6～2.8份，水性硅溶膠15～40份，水180～320份。其制備為將大分子多元醇真空脫水后加入二異氰酸酯反應(yīng)得到預(yù)聚體，分別加入親水性擴(kuò)鏈劑、醇類擴(kuò)鏈劑及中和劑反應(yīng)后高速分散在含有硅溶膠的水溶液中進(jìn)行剪切乳化，再加入胺類擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，即得微膠囊乳液。本發(fā)明的微膠囊乳液適用于剝離涂料的主體樹脂，具有優(yōu)良的耐溫性、耐候性、剝離性和耐水性，可在食品、煙草行業(yè)包裝涂料領(lǐng)域上廣泛的應(yīng)用。
文檔編號C08G18/66GK102911336SQ201210408810
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者虞明東, 劉杰, 李付亞 申請人:上海乘鷹新材料有限公司, 上海維凱化學(xué)品有限公司