[发明专利]水性羟基聚氨酯-丙烯酸酯树脂的制备方法及其在抗涂鸦涂料中的应用

说明书

本发明提供一种水性羟基聚氨酯‑丙烯酸酯树脂的制备方法及其在抗涂鸦涂料中的应用，本发明提供的水性羟基聚氨酯‑丙烯酸酯树脂的制备方法，包括如下步骤，将含有单体的单体溶液与羟基封端预聚物混合溶解，经中和反应后进行剪切分散得混合乳液，向混合乳液中加入引发剂进行引发聚合；其中，所述单体包括丙烯酸酯单体和羟基丙烯酸酯单体中的至少一种；所述羟基封端预聚物为包含如下各组分的原料混合反应制得：二异氰酸酯、二羟基聚合物、扩链剂；所述二羟基聚合物包括聚醚二元醇、聚酯二元醇中的至少一种。本发明提供的制备方法所制得的水性羟基聚氨酯‑丙烯酸酯树脂不仅制备过程简单可控，能获得较高固含的产物，且具有良好的抗涂鸦效果。

技术领域

本发明属于抗涂鸦涂料领域，特别涉及一种可用于制备抗涂鸦涂料的水性羟基聚氨酯-丙烯酸酯树脂。

背景技术

随着社会信息的快速发展，在欧美等国家，涂鸦现象较粘贴小广告更为普遍。有资料显示，在英国，每年用于清除涂鸦的费用超过了2亿英镑，美国超过200亿英镑。在国内，近年来在城市地下通道、涵洞、建筑外墙面等处乱喷乱写的现象日益严重。为了快速有效地清除涂鸦污染，可在被保护的表面和污染材料之间建立一道屏障，即抗涂鸦涂层，使涂写难以进行、涂鸦污染易于清除。另外由于人类环保意识的提高，如何研制出一种抗涂鸦、易清洗、又具有较好重涂性的高性能环保型抗涂鸦树脂已成为目前涂料研究的重点。

中国专利申请CN102533093BA中公开了一种高度耐损伤的涂层树脂的制备方法。此种涂层通过光固化后，对钢笔或者记号笔中的墨水和着色剂的染色，特别是永久性记号，具有很好的抗涂鸦效果。其主要采用聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂、聚酰胺、氯化聚烯烃、聚酯中的至少一种通过共混或共聚官能化树脂来实现。应用过程中，需要通过UV光固化才能实现较高强度，给施工带来了一定的麻烦。

美国专利申请US7501472B2中描述了一种具有良好抗涂鸦和耐污染效果的含氟类水性聚氨酯涂层，制备过程简单。由于需要较低的表面能，所以在聚氨酯的侧链中引入卤素，此类涂层在燃烧过程中，易生成有毒物，对环境保护和人类健康不利。

丙烯酸酯由于其价格优势，在建筑抗涂鸦涂料中得到广泛的应用，但是单纯的丙烯酸树脂存在手感偏差、在温度较低时脆性增加，不能很好的满足使用要求。

而传统的水性聚氨酯抗涂鸦树脂由于固含较低(一般都低于30％)，在应用时存在干燥速度慢，特别是温度比较低的情况下，干燥速度严重影响施工速度，给工人带来很大的麻烦。另外，本申请发明人研究还发现，羟基水性聚氨酯乳液在高羟值条件下，乳液实现不了高固含，并且存在乳液粘度大的现象，不利于施工。此外，羟基分散体的制备需要在高温环境下进行，过程不易控制。虽然树脂在应用过程中性能优异，但是分散体本身粒径较小，很难实现亚光效果，并且体系中含有大量溶剂，对环境保护和人体健康都有危害。

因此，如何开发一种制备过程简单，且可兼顾高羟值和高固含，并能带来良好的抗涂鸦效果和较快的干燥速度等性能的树脂，已成为本领域亟待取得突破的技术难点之一。

发明内容

本发明为弥补现有技术存在的不足，提供一种水性羟基聚氨酯-丙烯酸酯树脂的制备方法及该制备方法制得的树脂在抗涂鸦涂料中的应用，本发明提供的制备方法所制得的水性羟基聚氨酯-丙烯酸酯树脂不仅制备过程简单可控，能获得较高固含的产物，且具有良好的抗涂鸦效果。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种水性羟基聚氨酯-丙烯酸酯树脂的制备方法，包括如下步骤，

将单体溶液与羟基封端预聚物混合溶解，经中和反应后进行剪切分散得混合乳液，向混合乳液中加入引发剂进行引发聚合；

其中，所述单体溶液中含有的单体包括丙烯酸酯单体、苯乙烯基单体和羟基丙烯酸酯单体中的至少一种；