[发明专利]含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体及其制备方法

权利要求书

1.一种含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，由分散稳定剂、分散相和分散介质构成，其特征在于，以固体计，分散稳定剂和分散相占非水分散体总重量的50wt％～80wt％，其中分散稳定剂与分散相的重量比为1∶(3～10)，非水分散体的重均分子量为20000～30000；

所述分散稳定剂是聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其重均分子量为10000～15000，它是重量比为(1～2)∶(3～4)的含氨酯键的预聚物与含不饱和双键的单体进行溶液共聚形成的聚合物，所述含不饱和双键的单体为(甲基)丙烯酸官能单体和丙烯酸共聚物通用单体，所述含氨酯键的预聚物是用摩尔比为n∶(n-1)，n＝2～7的六亚甲基二异氰酸酯与二元醇反应，然后与1/n六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的(甲基)丙烯酸羟基酯反应后，再与1/n六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的烷基氨反应形成的，其所用二元醇为丙二醇、丁二醇或己二醇中的一种或几种；

所述分散相是凝胶化的接枝硅氧烷的丙烯酸聚合物，聚合用单体中包括硅氧烷单体，占所用单体总重量的0.5wt％～5wt％；

所述分散介质是由脂肪烃类溶剂和芳香烃类溶剂，或者是由脂肪烃类溶剂、芳香烃类溶剂和酯类溶剂组成的混合溶剂，其中脂肪烃类溶剂至少占80wt％。

2.根据权利要求1所述的含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，其特征在于，形成所述分散稳定剂的含不饱和双键的单体总重量中，10wt％～30wt％为(甲基)丙烯酸官能单体，70wt％～90wt％为丙烯酸共聚物通用单体。

3.根据权利要求1所述的含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，其特征在于，形成所述分散相的聚合用单体总重量中，还有占60wt％～85wt％的丙烯酸共聚物通用单体和占10wt％～35wt％的(甲基)丙烯酸官能单体。

4.根据权利要求2或3所述的含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，其特征在于，形成所述分散稳定剂和分散相的(甲基)丙烯酸官能单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或几种和丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种；形成所述分散稳定剂和分散相的丙烯酸共聚物通用单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或几种。

5.一种权利要求1的含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

①制备分散稳定剂

在装有搅拌器、水冷凝器、热电偶、氮气入口、加热罩和加料泵的反应容器内加入分散介质加热至80～90℃，然后将摩尔比为n∶(n-1)，n＝2～7的六亚甲基二异氰酸酯与二元醇一次加入，至少反应30min，然后加入1/n六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的(甲基)丙烯酸羟基酯反应30min后，再加入1/n六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的烷基氨反应30min形成含氨酯键的预聚物，以上反应温度均控制在80～90℃；然后在所得含氨酯键的预聚物中加入含不饱和双键的单体、链转移剂和引发剂，一起加热进行溶液共聚，反应混合物在整个聚合过程中都保持在120～130℃，反应时间至少持续120min，将反应混合物冷却至室温，制得分散稳定剂聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其重均分子量为10000～15000，所用含氨酯键的预聚物与含不饱和双键的单体的重量比为(1～2)∶(3～4)，链转移剂用量为含不饱和双键的单体总重量的0.1wt％～0.5wt％；

②制备非水分散体

取步骤①制得的分散稳定剂及部分分散介质加到与步骤①具有相同装备的反应容器内，搅拌下升温至110℃～130℃，将形成分散相的聚合用单体即丙烯酸共聚物通用单体、(甲基)丙烯酸官能单体和硅氧烷单体与部分引发剂的混合溶液滴加至反应容器内，加完再保温至少30min后，在110℃～130℃下补加剩余引发剂溶液，再使反应混合物在110℃～130℃保温至少120min后，加入剩余分散介质兑稀，冷却至室温，制得含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，以固体计，分散稳定剂和分散相占非水分散体总重量的50wt％～80wt％，其中分散稳定剂与分散相的重量比为1∶(3～10)，所得非水分散体的重均分子量为20000～30000。