[发明专利]一种含羟基的丙烯酸聚氨酯水分散体及其制备方法与用途

权利要求书

1.一种含羟基的丙烯酸聚氨酯水分散体的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)、含羧基的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的合成

在氮气保护下，以30～50重量份的甲基丙烯酸甲酯为溶剂，将120～160重量份的平均官能度2～2.5、数均分子量500～3000的低聚物多元醇，20～60重量份的脂肪族或脂环族二异氰酸酯，5～10重量份的亲水性小分子扩链剂和1～2重量份的脲烷化催化剂加入反应釜中，在搅拌下升温至70～80℃，反应1～2h，得到含羧基的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体；其中亲水性小分子扩链剂选自二羟基羧酸中的一种或两种或多种；

2)、端乙烯基聚氨酯预聚体的合成

向步骤(1)中所得的聚氨酯预聚体中加入10～30重量份的羟基丙烯酸酯类单体，在80～90℃下反应1～2h，得到分子链含羧基和含端乙烯基的聚氨酯预聚体；

3)、水分散型聚氨酯预聚体的合成

向步骤(2)所得聚氨酯预聚体中加入5～10重量份的中和剂，使体系pH达到7～8，然后在搅拌下加入200～300重量份的蒸馏水使预聚体分散，得到水分散型聚氨酯预聚体；和

4)、丙烯酸聚氨酯水分散体的合成

向步骤(3)中所得预聚体中加入30～60重量份的乙烯基单体和0.5～1重量份的链转移剂，高速搅拌乳化，升温至80～90℃，滴加由0.5～1重量份的引发剂和60～80重量份的蒸馏水所组成的溶液，反应3～4h，反应完成后保温1h，得到含羟基的丙烯酸聚氨酯水分散体；其中乙烯基单体选自羟基丙烯酸酯类中的一种或两种或多种。

2.根据权利要求1的方法，其中脲烷化催化剂选自有机胺类或有机锡类的催化剂。 

3.根据权利要求1的方法，其中羟基丙烯酸酯类单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或两种或多种。

4.由权利要求1的方法制备的含羟基的丙烯酸聚氨酯水分散体。

5.一种车用水性罩光清漆的制备方法，它包括：

1)、在权利要求1所制得的含羟基的丙烯酸聚氨酯水分散体中或在权利要求4的含羟基的丙烯酸聚氨酯水分散体中添加流平剂、消泡剂、水和任选的增稠剂，得到组分A，其中各组分的添加量如下，以水分散体重量为100份计：

水分散体：100重量份，

流平剂：1-5重量份，

消泡剂：0.2-1重量份，

水：20-70重量份，

增稠剂：0-0.8重量份，

2)、将作为固化剂组分B的多异氰酸酯与组分A按照A∶B＝2.5-3.5∶1的重量比例混合均匀，即可制得车用水性罩光清漆。

6.根据权利要求5的方法，其中作为固化剂组分B的多异氰酸酯选自HDI，IPDI，改性HDI，改性IPDI，或改性HDI+改性IPDI按3-6∶1重量比的混合物中的任何一种。

7.根据权利要求6的方法，其中改性HDI是拜耳公司的Bayhydur 304和改性IPDI是拜耳公司的Bayhydur 401-70。

8.由权利要求5的方法获得的车用水性罩光清漆。