聚醛改性羧酸‐非离子型聚氨酯水分散体及其制备方法与在涂料中的应用

摘要

本发明公开了聚醛改性羧酸‑非离子型聚氨酯水分散体及其制备方法与在涂料中的应用。制备时，以质量份数计，加入30～60份聚合物二元醇、1～10份聚醛树脂和1‐5份羧酸型亲水扩链剂，升温至45℃‐55℃，加入中和剂，待反应体系透明后加入23～60份二异氰酸酯单体，升温；加入1‐10份小分子二元醇扩链剂和2‐10份非离子亲水扩链剂，反应后调节反应物粘度，降温，得到聚氨酯预聚体；加入去离子水中乳化，加入胺类扩链剂，蒸馏脱除溶剂并调节pH值。该水分散体采用含羧酸的亲水扩链剂与非离子型亲水扩链剂结合制备的，具有高固体含量；采用聚醛树脂对其进行改性，其涂膜的交联密度高，涂膜硬度高，耐水性和耐化学品性能优异。

主权项

聚醛改性羧酸‐非离子型聚氨酯水分散体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)聚氨酯预聚体的制备：以质量份数计，在反应釜中，加入30～60份聚合物二元醇、1～10份聚醛树脂和1‐5份羧酸型亲水扩链剂，升温至45℃‐55℃，加入中和剂中和，待反应体系透明后加入23～60份二异氰酸酯单体，升温至60℃～100℃，保温1.0小时～2.0小时；加入1‐10份小分子二元醇扩链剂和2‐10份非离子亲水扩链剂，在50～70℃下反应至NCO基含量低于5％；调节反应物粘度为300‑3000cps，降温，得到聚氨酯预聚体；2)乳化和扩链：将聚氨酯预聚体加入去离子水中乳化，随后加入胺类扩链剂，反应至NCO含量低于0.5％；3)蒸馏脱除溶剂并调节pH值至6‐8，得到所述的聚醛改性羧酸‐非离子型聚氨酯水分散体；所述的中和剂为N，N‐二甲基乙醇胺、氨水和三乙胺其中一种或两种以上的混合物；所述聚合物二元醇的数均分子质量为300－10000，羟值为30－200mgKOH/g；所述的二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种；所述的小分子扩链剂为乙二醇、丙二醇、1，4‑丁二醇、1，6‑己二醇、1，4‑环己二醇和二甘醇其中一种或多种；所述的羧酸型亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸和二羟甲基戊酸其中一种或多种；所述的非离子型亲水扩链剂为聚氧乙烯醚Ymer^TM N120、聚乙二醇和聚乙二醇单甲醚其中一种或多种；所述的胺类扩链剂为肼、乙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一种或多种。