一種無(wú)voc有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法。以惰性乙烯基單體混合物為連續(xù)相，在催化劑的作用下進(jìn)行聚合物多元醇、陰離子混合親水?dāng)U鏈劑、三羥甲基丙烷和二異氰酸酯化合物的聚合得到異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚體，然后用堿類(lèi)成鹽劑中和、水分散得到聚氨酯微乳液，在水溶性引發(fā)劑作用下進(jìn)一步引發(fā)乙烯基類(lèi)單體的聚合。同時(shí)通過(guò)擴(kuò)鏈和（或共聚）的方式引入有機(jī)硅功能單體；通過(guò)共聚合的方式引入可聚合乳化劑，克服小分子乳化劑系列缺陷的同時(shí)，提高聚氨酯-聚丙烯酸分子鏈的自乳化性。該涂料具有無(wú)毒、安全、高光澤均勻度、高附著力、高硬度、耐磨、透明度好、豐滿(mǎn)度好、手感好，且產(chǎn)品的制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米雜化涂料的制備方法，特別涉及一種無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，國(guó)家環(huán)保法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格，各種環(huán)保條例對(duì)揮發(fā)有機(jī)物(VOC)的排放量、有害溶劑的含量都有嚴(yán)格限制，故水性聚氨酯涂料因其低VOC或無(wú)VOC而受到了更多的關(guān)注，其應(yīng)用愈加廣泛。然而，水性聚氨酯涂料性能仍有不足之處，主要表現(xiàn)在硬度、耐磨性、耐水性和耐化學(xué)品性較溶劑型聚氨酯涂料差、干燥速率慢、干燥時(shí)間長(zhǎng)、成本較高。此外，目前主流市場(chǎng)的雙組份WPU涂料多以異氰酸酯類(lèi)為固化劑組成，其固化劑中的異氰酸酯基與水反應(yīng)形成的CO2氣泡會(huì)殘留在涂膜中，同時(shí)殘留的異氰酸酯單體對(duì)人體危害極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供一種制備過(guò)程簡(jiǎn)單，且徹底摒棄了有機(jī)助溶劑的使用，環(huán)保無(wú)污染，達(dá)到真正意義上的環(huán)境友好的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料，按質(zhì)量份數(shù)包括75~150份有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.2~1份潤(rùn)濕劑,0.1~1份流平劑,0.5~3份增稠劑，0.1~0.5份消泡劑,3~8份十二醇酯和I~2份打磨劑,其中有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液含有有機(jī)娃聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量8%~25%的娃溶膠。
[0005]本發(fā)明的制備方法如下:
[0006]I)首先，按質(zhì)量份數(shù)向干燥反應(yīng)器中加入25~100份惰性乙烯基單體、20~50份聚合物多元醇、5~35份二異氰酸酯化合物、0~39份含羥基或氨基的有機(jī)硅單體、0.3~
1.3份三羥甲基丙烷、2.5~8份陰離子混合親水?dāng)U鏈劑和0~0.35份催化劑在70~85°C，反應(yīng)2~4小時(shí)；
[0007]所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種
[0008]2)其次，再向其中加入質(zhì)量份數(shù)為2~9份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體反應(yīng)0.5~I小時(shí)進(jìn)行封端，再將體系溫度冷卻至30~50°C，再加入質(zhì)量份數(shù)為2.3~9.6份的堿類(lèi)成鹽劑中和反應(yīng)20~30分鐘，再加入質(zhì)量份數(shù)為I~15份可聚合乳化劑和75~260份水?dāng)嚢璺稚?0~20分鐘，再升溫至70~90°C ;
[0009]所述的堿類(lèi)成鹽劑為氨水、三乙胺中的一種；
[0010]3)然后，按質(zhì)量份數(shù)將0.3~4.2份引發(fā)劑溶于10~50份水中制成引發(fā)劑水溶液，按質(zhì)量份數(shù)將10~70份惰性乙烯基類(lèi)單體和0~39份含乙烯基的有機(jī)硅功能單體混合得單體混合物，在70~90·°C，將引發(fā)劑水溶液和單體混合物從兩側(cè)在2~4小時(shí)內(nèi)均勻滴入到反應(yīng)器中，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)I~2小時(shí)，制得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯fe酷微乳液；
[0011]所述的引發(fā)劑為雙氧水、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽中的一種；
[0012]4)向有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液中加入堿性娃溶膠,其用量為有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量的10~20% ；
[0013]5)最后,按質(zhì)量份數(shù)將75~150份加入有堿性娃溶膠的有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.2~1份潤(rùn)濕劑，0.1~1份流平劑，0.5~3份增稠劑，0.1~0.5份消泡劑，3~8份十二醇酯和I~2份打磨劑混合均勻得無(wú)VOC有機(jī)娃改性水基聚氨酯納米雜化涂料。
[0014]所述的惰性乙烯基單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯、a -甲基苯乙烯中的一種或幾種任意配比的混合物。
[0015]所述的聚合物多元醇為分子量介于1000~2000之間的聚己二酸己二醇酯、聚己
二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚四氫呋喃二醇中的一種或兩種任意配比的混合物。
[0016]所述的二異氰酸酯化合物為六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種任意配比的混合物。
[0017]所述的含羥基或氨基的有機(jī)硅單體為端羥基聚二甲基硅氧烷、端氨基聚二甲基硅氧烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或幾種任意配比的混合物。
[0018]所述的陰離子混合親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸中一種或兩種與二羥基丙磺酸鈉、2-氨基乙基氨基乙磺酸鈉、二氨基苯磺酸鈉中的一種或幾種任意配比的混合物。
[0019]所述的含羥基或氨基的親水性乙烯基單體為(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(羥甲基)丙烯酰胺中的一種或兩種任意配比的混合物。
[0020]所述的可聚合乳化劑為乙烯基磺酸鈉、(甲基)烯丙基磺酸鈉、烯丙基羥丙基磺酸鈉中的一種或兩種任意配比的混合物。
[0021]所述的含乙烯基的有機(jī)娃功能單體為乙烯基二甲基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基三甲基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種任意配比的混合物。
[0022]所述的潤(rùn)濕劑為上海久優(yōu)化工AC-64、迪高270 ；
[0023]所述的流平劑為德國(guó)BYK公司生產(chǎn)的BYK-300、BYK-306、BYK-310、BYK-323中的一種或幾種；
[0024]所述的增稠劑為陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的ASE-60、TT-935、RM-8W、RM-2020NRP中的一種或幾種；
[0025]所述的消泡劑為德國(guó)BYK公司生產(chǎn)的BYK-034、BYK-035、BYK-037、BYK-038中的一種或幾種；
[0026]所述的打磨劑為海川化工1097A水性漆打磨助劑。
[0027]本發(fā)明是以水性有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯為乳液為成膜物質(zhì)，以水為分散介質(zhì)，以含多硅羥基的硅溶膠或多硅氧烷基的正硅酸乙酯為固化劑，配以各種環(huán)保無(wú)毒輔助助劑而成的裝飾性涂料。本發(fā)明產(chǎn)品零游離TDI，無(wú)V0C，具有無(wú)毒、安全、高光澤均勻度、高附著力、高硬度、耐磨、透明度好、豐滿(mǎn)度好、手感好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有良好的裝飾和保護(hù)作用。本發(fā)明的聚氨酯面漆廣泛適用于木材制品和金屬制品表面的裝飾和保護(hù)。
[0028]本發(fā)明將有機(jī)硅氧烷基功能基團(tuán)引入到聚合物高分子上，獲得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液。在制備微乳液時(shí)不需借助任何有機(jī)助溶劑和小分子乳化劑，通過(guò)混合親水性擴(kuò)鏈劑和可聚合乳化劑的引入，可有效提高微乳液的固含量和聚丙烯酸酯在聚氨酯中的比例，提高涂膜的固化速度，降低產(chǎn)品成本。且有機(jī)硅氧烷基的引入能夠增強(qiáng)涂膜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，進(jìn)而增大涂膜的交聯(lián)度，從而改善了涂膜的硬度、強(qiáng)度、耐水性、耐化學(xué)品性等性能。加之含多硅羥基硅溶膠的引入，其可與有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯分子鏈上硅羥基等發(fā)生化學(xué)鍵合，成膜時(shí)生成有機(jī)-無(wú)機(jī)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到與溶劑型涂料相媲美的交聯(lián)度、耐溶劑性、硬度和光澤。硅溶膠和丙烯酸酯的引入，可明顯降低成本，彌補(bǔ)PU涂層的不足；產(chǎn)品中完全不含溶劑，固含量高、表干時(shí)間短，成膜性能可與溶劑型產(chǎn)品媲美，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1:
[0030]I)首先，按質(zhì)量份數(shù)向干燥反應(yīng)器中加入25份惰性乙烯基單體、20份聚合物多元醇、12份二異氰酸酯化合物、5份含羥基或氨基的有機(jī)硅單體、0.3份三羥甲基丙烷、3.4份陰離子混合親水?dāng)U鏈劑和0.05份催化劑在75°C，反應(yīng)3小時(shí)；
[0031]2)其次，再向其中加入質(zhì)量份數(shù)為3.8份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體反應(yīng)30分鐘進(jìn)行封端，再將體系溫度冷卻至30°C，再加入質(zhì)量份數(shù)為3.2份的堿類(lèi)成鹽劑中和反應(yīng)20分鐘，再加入質(zhì)量份數(shù)為1份可聚合乳化劑和80份水?dāng)嚢璺稚?0分鐘，再升溫至85 0C ；
[0032]3)然后，按質(zhì)量份數(shù)將1份引發(fā)劑溶于20份水中制成引發(fā)劑水溶液，在85°C，將引發(fā)劑水溶液和10份惰性乙烯基類(lèi)單體從兩側(cè)在2小時(shí)內(nèi)均勻滴入到反應(yīng)器中，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)I小時(shí)，制得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液；
[0033]4)向有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液中加入堿性硅溶膠，其用量為有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量的15% ；
[0034]5)最后，按質(zhì)量份數(shù)將85份加入有堿性硅溶膠的有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.4份潤(rùn)濕劑，0.4份流平劑，0.6份增稠劑，0.3份消泡劑，7份十二醇酯和1份打磨劑混合均勻得無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料。
[0035]所述惰性乙烯基單體為a -甲基苯乙烯與丙烯酸正辛酯的混合物，其中，a -甲基苯乙烯與丙烯酸正辛酯的質(zhì)量比為6:1 ;所述聚合物多元醇為聚己內(nèi)酯二醇(分子量為1000);所述二異氰酸酯化合物為異佛爾酮二異氰酸酯；所述含羥基的有機(jī)硅單體為端羥基聚二甲基硅氧烷；所述陰離子混合親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丁酸與二羥基丙磺酸鈉的混合物，其中二羥甲基丁酸與二羥基丙磺酸鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述催化劑為二醋酸二丁基錫；所述含羥基或氨基的親水性乙烯基單體為甲基丙烯酸羥乙酯；所述堿類(lèi)成鹽劑為三乙胺；所述可聚合乳化劑為乙烯基磺酸鈉；所述引發(fā)劑為雙氧水；所述潤(rùn)濕劑為上海久優(yōu)化工AC-64 ;所述流平劑為BYK-300 ;所述增稠劑為ASE-60 ;所述消泡劑為BYK-034 ;所述打磨劑為海川化工1097A水性漆打磨助劑。[0036]實(shí)施例2:
[0037]I)首先，按質(zhì)量份數(shù)向干燥反應(yīng)器中加入60份惰性乙烯基單體、40份聚合物多元醇、15.5份二異氰酸酯化合物、10份含羥基或氨基的有機(jī)硅單體、0.6份三羥甲基丙烷和6份陰離子混合親水?dāng)U鏈劑，在85°C，反應(yīng)3.5小時(shí)；
[0038]2)其次，再向其中加入質(zhì)量份數(shù)為4.8份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體反應(yīng)40分鐘進(jìn)行封端，再將體系溫度冷卻至35°C，再加入質(zhì)量份數(shù)為7份的堿類(lèi)成鹽劑中和反應(yīng)25分鐘，再加入質(zhì)量份數(shù)為4份可聚合乳化劑和150份水?dāng)嚢璺稚?5分鐘，再升溫至80 0C ；
[0039]3)然后，按質(zhì)量份數(shù)將0.8份引發(fā)劑溶于20份水中制成引發(fā)劑水溶液，按質(zhì)量份數(shù)將18份惰性乙烯基類(lèi)單體和6份含乙烯基的有機(jī)硅功能單體混合得單體混合物，在80°C，將引發(fā)劑水溶液和單體混合物從兩側(cè)在3小時(shí)內(nèi)均勻滴入到反應(yīng)器中，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，制得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液；
[0040]4)向有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液中加入堿性硅溶膠，其用量為有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量的15% ；
[0041]5)最后，按質(zhì)量份數(shù)將100份加入有堿性硅溶膠的有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.5份潤(rùn)濕劑，0.5份流平劑，0.6份增稠劑，0.25份消泡劑，7份十二醇酯和1.2份打磨劑混合均勻得無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料。
[0042]所述惰性乙烯基單體為甲基丙烯酸甲酯(MMA)與丙烯酸丁酯(BA)的混合物，其中，MMA與BA的質(zhì)量比為5:1 ;所述聚合物多元醇為聚碳酸酯二醇(分子量為2000)與聚己二酸丁二醇酯(分子量為1000)的混合物，其中，聚碳酸酯二醇與聚己二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1:1 ;所述二異氰酸酯化合物為甲苯二異氰酸酯；所述含氨基的有機(jī)硅單體為端氨基聚二甲基硅氧烷；所述陰離子混合親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸與二羥基丙磺酸鈉的混合物，其中二羥甲基丙酸與二羥基丙磺酸鈉的質(zhì)量比為1:2 ;所述含氨基的親水性乙烯基單體為羥甲基丙烯酰胺；所述堿類(lèi)成鹽`劑為氨水；所述可聚合乳化劑為甲基烯丙基磺酸鈉；所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨；所述含乙烯基的有機(jī)硅功能單體為乙烯基三異丙氧基硅烷；所述潤(rùn)濕劑為上海久優(yōu)化工AC-64 ;所述流平劑為BYK-306 ;所述增稠劑為T(mén)T-935 ;所述消泡劑為BYK-035 ;所述打磨劑為海川化工1097A水性漆打磨助劑。
[0043]實(shí)施例3:
[0044]I)首先，按質(zhì)量份數(shù)向干燥反應(yīng)器中加入90份惰性乙烯基單體、50份聚合物多元醇、32份二異氰酸酯化合物、1份三羥甲基丙烷、7.5份陰離子混合親水?dāng)U鏈劑和0.1份催化劑在75°C，反應(yīng)3.5小時(shí)；
[0045]2)其次，再向其中加入質(zhì)量份數(shù)為6.4份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體反應(yīng)45分鐘進(jìn)行封端，再將體系溫度冷卻至40°C，再加入質(zhì)量份數(shù)為7.8份的堿類(lèi)成鹽劑中和反應(yīng)30分鐘，再加入質(zhì)量份數(shù)為5份可聚合乳化劑和240份水?dāng)嚢璺稚?0分鐘，再升溫至85 0C ；
[0046]3)然后，按質(zhì)量份數(shù)將3份引發(fā)劑溶于40份水中制成引發(fā)劑水溶液，按質(zhì)量份數(shù)將60份惰性乙烯基類(lèi)單體和25份含乙烯基的有機(jī)硅功能單體混合得單體混合物，在85 °C，將引發(fā)劑水溶液和單體混合物從兩側(cè)在4小時(shí)內(nèi)均勻滴入到反應(yīng)器中，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)2小時(shí)，制得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液；[0047]4)向有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液中加入堿性娃溶膠,其用量為有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量的20% ；
[0048]5)最后，按質(zhì)量份數(shù)將150份加入有堿性硅溶膠的有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.6份潤(rùn)濕劑，0.5份流平劑，0.9份增稠劑，0.4份消泡劑，8份十二醇酯和1.5份打磨劑混合均勻得無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料。
[0049]所述惰性乙烯基單體為丙烯酸甲酯與丙烯酸乙酯的混合物，其中，丙烯酸甲酯與丙烯酸乙酯的質(zhì)量比為9:2 ;所述聚合物多元醇為聚四氫呋喃二醇(分子量為1000)與聚己二酸己二醇酯(分子量為1000)的混合物，其中，聚四氫呋喃二醇與聚己二酸己二醇酯的質(zhì)量比為1:1 ;所述二異氰酸酯化合物為二苯基甲烷二異氰酸酯；所述催化劑為辛酸亞錫；所述陰離子混合親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丁酸與二氨基苯磺酸鈉的混合物，其中二羥甲基丁酸與二氨基苯磺酸鈉的質(zhì)量比為3:1 ;所述含羥基的親水性乙烯基單體為丙烯酸羥丙酯；所述堿類(lèi)成鹽劑為三乙胺；所述可聚合乳化劑為乙烯基磺酸鈉與烯丙基羥丙基磺酸鈉的混合物，其中，乙烯基橫酸納與稀丙基輕丙基橫酸納的質(zhì)量比為3:1 ;所述含乙烯基的有機(jī)娃功能單體為Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；所述潤(rùn)濕劑為迪高270 ;所述流平劑為BYK-310 ;所述增稠劑為RM-8W ;所述消泡劑為BYK-037 ;所述打磨劑為海川化工1097A水性漆打磨助劑。
[0050]實(shí)施例4:
[0051]I)首先，按質(zhì)量份數(shù)向干燥反應(yīng)器中加入50份惰性乙烯基單體、35份聚合物多元醇、17.5份二異氰酸酯化合物、0.7份三羥甲基丙烷、5份陰離子混合親水?dāng)U鏈劑和0.08份催化劑在85°C，反應(yīng)2小時(shí)；
[0052]2)其次，再向其中加入質(zhì)量份數(shù)為5.4份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體反應(yīng)50分鐘進(jìn)行封端，再將體系溫度冷卻至50°C，再加入質(zhì)量份數(shù)為6份的堿類(lèi)成鹽劑中和反應(yīng)20分鐘，再加入質(zhì)量份數(shù)為4份 可聚合乳化劑和180份水?dāng)嚢璺稚?5分鐘，再升溫至85 0C ；
[0053]3)然后，按質(zhì)量份數(shù)將0.9份引發(fā)劑溶于30份水中制成引發(fā)劑水溶液，按質(zhì)量份數(shù)將22份惰性乙烯基類(lèi)單體和15份含乙烯基的有機(jī)硅功能單體混合得單體混合物，在85°C，將引發(fā)劑水溶液和單體混合物從兩側(cè)在3小時(shí)內(nèi)均勻滴入到反應(yīng)器中，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)I小時(shí)，制得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液；
[0054]4)向有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液中加入堿性硅溶膠，其用量為有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量的15% ；
[0055]5)最后，按質(zhì)量份數(shù)將100份加入有堿性硅溶膠的有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.4份潤(rùn)濕劑，0.3份流平劑，0.5份增稠劑，0.2份消泡劑，5份十二醇酯和1.8份打磨劑混合均勻得無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料。
[0056]所述惰性乙烯基單體為苯乙烯(St)與丙烯酸己酯的混合物，其中，St與丙烯酸己酯的質(zhì)量比為7:1 ;所述聚合物多元醇為聚四碳酸酯二醇(分子量為1000);所述二異氰酸酯化合物為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)與六亞甲基二異氰酸酯(HDI)的混合物，其中IPDI與HDI的質(zhì)量比為4:3 ;所述陰離子混合親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丁酸與2-氨基乙基氨基乙磺酸鈉的混合物，其中二羥甲基丁酸與2-氨基乙基氨基乙磺酸鈉的質(zhì)量比為2:1 ;所述催化劑為二月桂酸二丁基錫；所述含氨基的親水性乙烯基單體為羥甲基丙烯酰胺；所述堿類(lèi)成鹽劑為氨水；所述可聚合乳化劑為乙烯基磺酸鈉；所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀；所述C中含乙烯基的有機(jī)娃功能單體為Y-甲基丙稀酸氧丙基二甲氧基硅烷與乙烯基二乙氧基硅烷的混合物，其中，Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷與乙烯基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1:2 ;所述潤(rùn)濕劑為迪高270 ;所述流平劑為BYK-323 ;所述增稠劑為RM-2020NRP ;所述消泡劑為BYK-038 ;所述打磨劑為海川化工1097A水性漆打磨助劑。
[0057]將實(shí)例1-4得到的四種無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料分別均勻涂抹到木制品表面，并對(duì)所形成的漆膜的主要性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表1。
[0058]表1性能檢測(cè)結(jié)果
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料，其特征在于按質(zhì)量份數(shù)包括75~150份有機(jī)娃改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.2~1份潤(rùn)濕劑,0.1~1份流平劑,0.5~3份增稠劑，0.1~0.5份消泡劑，3~8份十二醇酯和I~2份打磨劑，其中有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液含有有機(jī)娃聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量8%~25%的娃溶膠。
2.一種無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于: 1)首先，按質(zhì)量份數(shù)向干燥反應(yīng)器中加入25~100份惰性乙烯基單體、20~50份聚合物多元醇、5~35份二異氰酸酯化合物、0~39份含羥基或氨基的有機(jī)硅單體、0.3~1.3份三羥甲基丙烷、2.5~8份陰離子混合親水?dāng)U鏈劑和0~0.35份催化劑在70~85°C，反應(yīng)2~4小時(shí)； 所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種 2)其次，再向其中加入質(zhì)量份數(shù)為2~9份含羥基或氨基的親水性乙烯基單體反應(yīng)0.5~I小時(shí)進(jìn)行封端，再將體系溫度冷卻至30~50°C，再加入質(zhì)量份數(shù)為2.3~9.6份的堿類(lèi)成鹽劑中和反應(yīng)20~30分鐘，再加入質(zhì)量份數(shù)為I~15份可聚合乳化劑和75~260份水?dāng)嚢璺稚?0~20分鐘，再升溫至70~90°C ; 所述的堿類(lèi)成鹽劑為氨水、三乙胺中的一種； 3)然后，按質(zhì)量份數(shù)將0.3~4.2份引發(fā)劑溶于10~50份水中制成引發(fā)劑水溶液，按質(zhì)量份數(shù)將10~70份惰性乙烯基類(lèi)單體和0~39份含乙烯基的有機(jī)硅功能單體混合得單體混合物，在70~90°C，將引發(fā)劑水溶液和單體混合物從兩側(cè)在2~4小時(shí)內(nèi)均勻滴入到反應(yīng)器中，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)I~2小時(shí)，制得有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液； 所述的引發(fā)劑為雙氧水、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫 酸銨、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽中的一種； 4)向有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液中加入堿性硅溶膠，其用量為有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯質(zhì)量的10~20% ； 5)最后，按質(zhì)量份數(shù)將75~150份加入有堿性硅溶膠的有機(jī)硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液，0.2~1份潤(rùn)濕劑，0.1~1份流平劑，0.5~3份增稠劑，0.1~0.5份消泡劑，3~8份十二醇酯和I~2份打磨劑混合均勻得無(wú)VOC有機(jī)娃改性水基聚氨酯納米雜化涂料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的惰性乙烯基單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯、a -甲基苯乙烯中的一種或幾種任意配比的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的聚合物多元醇為分子量介于1000~2000之間的聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚四氫呋喃二醇中的一種或兩種任意配比的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的二異氰酸酯化合物為六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種任意配比的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的含羥基或氨基的有機(jī)硅單體為端羥基聚二甲基硅氧烷、端氨基聚二甲基硅氧烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或幾種任意配比的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的陰離子混合親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸中一種或兩種與二羥基丙磺酸鈉、2-氨基乙基氨基乙磺酸鈉、二氨基苯磺酸鈉中的一種或幾種任意配比的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的含羥基或氨基的親水性乙烯基單體為(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(羥甲基)丙烯酰胺中的一種或兩種任意配比的混合物； 所述的可聚合乳化劑為乙烯基磺酸鈉、(甲基)烯丙基磺酸鈉、烯丙基羥丙基磺酸鈉中的一種或兩種任意配比的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于:所述的含乙烯基的有機(jī)娃功能單體為乙烯基二甲基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基三甲基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種任意配比的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)VOC有機(jī)硅改性水基聚氨酯納米雜化涂料的制備方法，其特征在于: 所述的潤(rùn)濕劑為上海久優(yōu)化工AC-64、迪高270 ； 所述的流平劑為德國(guó)BYK公司生產(chǎn)的BYK-300、BYK-306、BYK-310、BYK-323中的一種或幾種； 所述的增稠劑為陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的ASE-60、TT-935、RM-8W、RM-2020NRP中的一種或幾種； 所述的消泡劑為德國(guó)BYK公司生產(chǎn)的BYK-034、BYK-035、BYK-037、BYK-038中的一種或幾種； 所述的打磨劑為海川化工1097A水性漆打磨助劑。
【文檔編號(hào)】C08G18/34GK103666236SQ201310613792
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】王?；? 蘭靜, 費(fèi)貴強(qiáng), 牟靜, 何鳳 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)