[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有效
申请号: | 201010501806.0 | 申请日: | 2010-10-11 |
公开(公告)号: | CN102010558A | 公开(公告)日: | 2011-04-13 |
发明(设计)人: | 周铭;丁帮勇;丁道宁;穆颖;陈瑞芳 | 申请(专利权)人: | 中国海洋石油总公司;中海油常州涂料化工研究院;中海油能源发展股份有限公司 |
主分类号: | C08L33/12 | 分类号: | C08L33/12;C08L33/08;C08L33/10;C08L51/08;C08G18/67;C08F290/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F212/08;C08F220/28;C08F230/08;C09D175/04 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 含氨酯键 烷基 丙烯酸 水分 散体 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体及其制备方法,该非水分散体特别适合作为羟基组分用于配制双组份聚氨酯涂料。
背景技术
丙烯酸非水分散体是高聚物胶态粒子分散稳定在以脂肪烃类为主的溶剂中的一类树脂。采用不属于有害空气污染物的脂肪烃溶剂取代大部分常用的甲苯、二甲苯、醋酸丁酯等高光化学活性溶剂,减少了有害空气污染物的排放。用其制备的丙烯酸非水分散体涂料由于具有低污染优点,在日本市场已具有一定规模,在建筑外墙涂料(新建,重涂),重防腐涂料(金属,混凝土)的应用方面具有良好的环境友好性及低温施工性,取得了年销售1万吨以上的实绩。
但是,由于丙烯酸非水分散体中所用溶剂多为弱极性或无极性的脂肪烃类溶剂,因而其极性基团含量不能很多,所以丙烯酸非水分散体涂料成膜后,涂膜的耐溶剂性、耐化学药品性、耐水性均不及传统的溶剂型双组份丙烯酸树脂。申请人的丙烯酸系非水分散体(ZL200610097793.9)专利,主要是针对建筑涂料的重涂性、环保性的改善,而目前还迫切需要一种具有耐水性、耐溶剂性能、耐化学药品性能的丙烯酸非水分散体涂料,以适应日益严格的环保要求。
发明内容
为此本发明的第一个目的是:提供一种可以提高涂膜耐溶剂、耐化学药品及耐水性能的含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体。
实现本发明第一个目的的技术方案是: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%。
所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体,其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。
所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体,其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。
所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体,其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。
本发明的第二个目的是:提供一种操作稳定、方便的制备含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的方法。
实现本发明第二个目的的技术方案是:一种上述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的制备方法,其具体步骤如下:
①制备分散稳定剂
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