[发明专利]自交联型水性氟丙烯酸树脂－聚氨酯杂化体的制备方法

权利要求书

1.自交联型水性氟丙烯酸树脂-聚氨酯杂化体的制备方法，其特征在于包括以下几个步骤：

(1)合成不饱和的端羟基聚酯(A)：

合成不饱和的端羟基聚酯(A)包括如下组分和质量比：二元醇(C)25～40；二元酸(F)40～49；三羟甲基丙烷单烯丙基醚5～15；二甲苯2～8；阻聚剂0.1～0.4；制备工艺是：在氮气的保护下，依设计配方将二元醇(C)、二元酸(F)、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、二甲苯和阻聚剂加入装有温度计、分水器、冷凝管和带有搅拌的四口反应器中，用电热套加热至140℃，再缓慢升温至190±5℃，升温时间为4小时，保温反应0.5～1小时后，开始测定酸值，当酸值降至5mgKOH/g树脂时，降温至100℃真空脱除二甲苯，真空度≥0.045kPa，降温至50～80℃出料，即得不饱和端羟基聚酯(A)；

(2)合成不饱和的水性聚氨酯(B)：

合成不饱和的水性聚氨酯(B)包括如下组分和质量比：不饱和端羟基聚酯(A)38～56；二元醇(C)5～15；亲水单体(D)4～9；二异氰酸酯(E)35～52；催化剂0.05～0.15；中和剂3～8；去离子水200～250；扩链剂4～10；制备工艺是：向带有搅拌装置的有氮气保护的四口反应器中加入配方量的不饱和的端羟基聚酯(A)、二元醇(C)，亲水单体(D)，在110℃下使物料融解，真空抽水1小时，真空度≥0.060kPa；然后降温至60～80℃，通入氮气保护，开始滴加二异氰酸酯(E)，1小时滴加完毕，然后升温到80℃，加入催化剂，继续保温反应2小时后，使NCO含量达到理论值；降温至60℃，加入中和剂；搅拌0.5小时后，用丙酮调节体系粘度；降温至30～40℃，在快速搅拌的状态下滴加去离子水，强力分散10～20分钟后加入扩链剂，继续分散0.5～1小时，60℃减压脱出丙酮，即得半透明状不饱和水性聚氨酯分散体(B)，其中，NCO含量理论值指的是：根据实验设计，原料中羟基完全反应时的NCO含量占树脂总量的百分数；

(3)合成自交联型水性氟丙烯酸树脂-聚氨酯杂化体：

合成自交联型水性氟丙烯酸树脂-聚氨酯杂化体包括如下组分和质量比：不饱和的水性聚氨酯(B)10～15，以固体计；去离子水8～25；丙烯酸酯类单体(G)5～18；氟丙烯酸酯类单体(H)6～12；交联单体(I)0.12～2.1；引发剂(J)0.1～0.5，制备工艺是：取配方量的水性聚氨酯(B)和去离子水加入于带有搅拌装置、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口反应器中，将丙烯酸酯类(G)、氟丙烯酸酯类单体(H)和交联单体(I)与引发剂(J)混合，取其10％～30％加入反应器，温度控制在40～60℃，搅拌0.5小时溶涨胶粒；从滴液漏斗滴加剩余单体与引发剂混合溶液，2～4小时滴加完毕，视冷凝管中单体回流速度来控制滴加速度；在70～85℃继续反应1小时；最后冷却至40℃，加中和剂调整pH值至8.0～8.5，400目尼龙网过滤，即得到自交联型水性氟丙烯酸树脂-聚氨酯杂化体树脂。

2.根据权利要求1所述的自交联型水性氟丙烯酸树脂-聚氨酯杂化体的制备方法，其特征在于：制备不饱和的端羟基聚酯(A)所用的二元醇(C)为以下二元醇的一种或多种混合：乙二醇、二乙二醇、1，2-丙二醇、1，6-己二醇、1，3-丁二醇、新戊二醇、辛二醇、2-乙基-2-丁基1，3-丙二醇；二元酸(H)为以下二元酸的一种或多种混合：马来酸酐、反丁烯二酸、苯酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢苯酐、丁二酸、戊二酸、乙二酸、富马酸、二聚酸、六氢苯酐和己二酸。

3.根据权利要求1所述的自交联型水性氟丙烯酸树脂-聚氨酯杂化体的制备方法，其特征在于：制备不饱和的水性聚氨酯(B)所用的二元醇(C)为以下二元醇的一种或多种混合：1，4-丁二醇、乙二醇、1，6-己二醇、一缩二乙二醇、2-乙基-2-丁基1，3-丙二醇、辛二醇、新戊二醇、1，3丙二醇；亲水单体(D)为以下单体的一种或多种混合：二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基乙酸、2-磺酸钠-1，4-丁二醇、2，4-二氨基苯磺酸；二异氰酸酯(E)为甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯中的一种或多种混合。