一種耐高溫水性uv固化有機硅改性聚氨酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：在催化劑的作用下，將含有三個或三個以上異氰酸酯基團的多異氰酸酯與含親水基團的親水性擴鏈劑和有兩個端羥基的有機硅單體反應得到端羥基型有機硅聚氨酯型多元醇(A)；在催化劑作用下，將含有兩個-NCO基團的分子量不超過1000的異氰酸酯單體與同時含有-OH和-C＝C基團的分子量不超過1000的單體在催化劑作用下制得具有端-C＝C基團的單異氰酸酯聚氨酯(B)；將A和B按照一定比例混合攪拌均勻，在催化劑和一定溫度下反應一定時間，即制得一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯。本發(fā)明所制得的一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯。具有好的耐水性、耐油污性及熱力學性能，在涂料領域有著巨大的市場潛力。
【專利說明】一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，屬于光固化涂料領域。

【背景技術】
[0002]UV固化涂料是一種綠色環(huán)保型涂料，具有能耗低、揮發(fā)分少、固化時間短等優(yōu)點。UV固化涂料主要由預聚物、活性單體、光引發(fā)劑及助劑組成，其中預聚物組成了固化膜交聯(lián)網(wǎng)狀結構的骨架，它是產(chǎn)品物理化學性能的主要決定因素。采用IPD1、HDI制得的脂肪族UV固化預聚物與芳香族UV固化預聚物相比具有耐黃變的優(yōu)點，且賦予涂膜更好的韌性。水性UV固化涂料可以很方便的調(diào)節(jié)涂膜厚度，味道小，更適于滿足現(xiàn)代社會的需求。本發(fā)明的高活性水性UV固化星形預聚物與傳統(tǒng)線性UV固化預聚物固化后相比具有更好的耐水性、耐油污性及力學性能，在光固化涂料領域有著巨大的市場潛力。耐高溫有機硅涂料是一種重要的涂料，自從四十年代有機硅工業(yè)化生產(chǎn)以來，用其產(chǎn)品所配制的耐高溫涂料，在高溫電機，電器絕緣方面得到了廣泛應用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，所述制備方法包括如下步驟:在催化劑的作用下，將含有三個或三個以上異氰酸酯基團的多異氰酸酯與含親水基團的親水性擴鏈劑和有兩個端羥基的有機硅單體反應得到端羥基型有機硅聚氨酯型多元醇(A);在催化劑作用下，將含有兩個-NCO基團的分子量不超過1000的異氰酸酯單體與同時含有-OH和-C = C基團的分子量不超過1000的單體在催化劑作用下制得具有端-C = C基團的單異氰酸酯聚氨酯(B);將八和B按照一定比例混合攪拌均勻，在催化劑和一定溫度下反應一定時間，即制得一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯。
[0004]一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含有三個或三個以上異氰酸酯基團的脂肪族多元異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體、六亞甲基二異氰酸酯(HDi)多聚體、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)多聚體中的一種或多種混合物。
[0005]一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含親水基團的親水性擴鏈劑為2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)、2，2-二羥甲基丁酸(DMBA)的一種或兩種混合物。
[0006]一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述有兩個端羥基的有機硅單體為端羥基聚二甲基硅氧烷、端羥基側鏈硅氧烷的一種或兩種混合物。
[0007]一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含有兩個-NCO基團的分子量不超過1000的單體，其為異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、4，4’ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或多種混合物。
[0008]一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述同時含有-OH和-C = C基團的分子量不超過1000的單體，其為丙烯酸羥乙酯(HEA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)、甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)中的一種或多種混合物。
[0009]一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含親水基團的親水性擴鏈劑與有兩個端羥基的有機硅單體的投料摩爾比為η(親水性擴鏈劑)/η (端輕基的有機娃單體)=1: (0.5?2)。

【具體實施方式】
[0010]下列實施實例用以更詳細地描述本發(fā)明方案，但本發(fā)明并不局限于實例所描述的方案。
[0011]實施例1
[0012](I)用3g N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)將3.68g 2，2- 二羥甲基丙酸(DMPA)溶解，置于三口燒瓶中，加入3g端羥基聚二甲基硅氧烷，加熱到50°C;利用恒壓滴液漏斗將5.78g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體與0.005?0.02g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液在0.5h內(nèi)滴入三口燒瓶中，保持溫度50 0C，攪拌反應2h。
[0013](2)將6.80g異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)置于三口燒瓶中并加熱到40°C，利用恒壓滴液漏斗將8.94g季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、5g丙酮與0.005?0.02g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液在0.5h內(nèi)滴入三口燒瓶中，保持溫度40°C，攪拌反應2h。
[0014](3)在步驟(I)反應完畢后，調(diào)整油浴鍋溫度為70°C，滴加步驟(2)反應后的產(chǎn)物，Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應2h。
[0015](4)用三乙胺中和步驟(3)反應后的產(chǎn)物至pH為7?8 ;加水乳化，得到50%水性UV固化星形預聚物。
[0016]實施例2
[0017](I)用3g N，N-二甲基甲酰胺(DMF)將2.68g 2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)溶解，置于三口燒瓶中，加入2g端羥基側鏈硅氧烷，并加熱到50°C ;利用恒壓滴液漏斗將5.78g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體與0.005?0.02g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液在0.5h內(nèi)滴入三口燒瓶中，保持溫度50 0C，攪拌反應2h。
[0018](2)將6.80g異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)置于三口燒瓶中并加熱到40°C ;利用恒壓滴液漏斗將3.49g丙烯酸羥乙酯(HEA)、5g丙酮與0.005?0.02g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的混合溶液在0.5h內(nèi)滴入三口燒瓶中，保持溫度40°C，攪拌反應2h。
[0019](3)在步驟(I)反應完畢后，調(diào)整油浴鍋溫度為70°C，滴加步驟(2)反應后的產(chǎn)物，Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應2h。
[0020](4)用三乙胺中和步驟(3)反應后的產(chǎn)物至pH為7?8 ;加水乳化，得到50%水性UV固化星形預聚物。
【權利要求】
1.一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含有三個或三個以上異氰酸酯基團的脂肪族多元異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體、六亞甲基二異氰酸酯(HDi)多聚體、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)多聚體中的一種或多種混合物。
2.一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含親水基團的親水性擴鏈劑為2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)、2，2-二羥甲基丁酸(DMBA)的一種或兩種混合物。
3.—種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述有兩個端羥基的有機硅單體為端羥基聚二甲基硅氧烷、端羥基側鏈硅氧烷的一種或兩種混合物。
4.一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含有兩個-NCO基團的分子量不超過1000的單體，其為異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、4，4’ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或多種混合物。
5.一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述同時含有-OH和-C = C基團的分子量不超過1000的單體，其為丙烯酸羥乙酯(HEA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)、甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)中的一種或多種混合物。
6.一種耐高溫水性UV固化有機硅改性聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述含親水基團的親水性擴鏈劑與有兩個端羥基的有機硅單體的投料摩爾比為η (親水性擴鏈劑)/n (端輕基的有機娃單體)=1: (0.5?2)。
【文檔編號】C09D175/14GK104479104SQ201410810459
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權日:2014年12月23日
【發(fā)明者】姚伯龍, 齊家鵬, 高旭瑞, 鄧麗朵 申請人:江南大學