[发明专利]一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法

权利要求书

1.一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a)按质量份，550～650份多元酸，600～1000份多元醇和5～9份对羟甲基苯甲醚反应，得到不饱和端羟基聚酯；

b)按质量份，取400～600份上述步骤a)中制备得到的不饱和端羟基聚酯、200～300份二元醇放入反应容器中，依次加入650～850份丙酮、1150～1450份己内酰胺、150～300份亲水单体、4～10份有机金属类催化剂反应，再加入150～400份封端剂、70～150份中和剂和3800-4500份去离子水，减压脱去丙酮，得到不饱和水性阳离子聚氨酯；

c)取1300～2200份上述步骤b)中制备得到的不饱和水性阳离子聚氨酯放入反应容器中，加入600～1200份丙烯酸酯类单体，15～20份交联单体，14～25份引发剂，反应得到耐候性佳环保型聚氨酯-丙烯酸树脂。

2.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤b)中的反应温度为55～65℃，加入封端剂，保温反应至体系中NCO含量为0，降温至40～50℃,加入中和剂，降温至30～40℃，在搅拌状态下滴加去离子水，减压脱去丙酮，得到不饱和水性阳离子聚氨酯。

3.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤c)中的反应温度为40～60℃，加入丙烯酸酯类单体，交联单体，引发剂混合溶液的5％～40％，再将温度升高到80～90℃，滴加完毕剩余的混合溶液，反应0.5～2h后，冷却到35～45℃，得到耐候性佳环保型聚氨酯-丙烯酸树脂。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：所述封端剂为丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯中的一种；中和剂为乙酸、丙酸、丁酸中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤c)中所述丙烯酸酯类单体包括不含羟基的丙烯酸酯单体和含羟基的丙烯酸酯单体，不含羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八醇酯、甲基丙烯酸十八醇酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯和丙烯酰胺、苯乙烯中的至少一种，其用量为丙烯酸酯类单体质量的60～98％；含羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯中的至少一种，其用量为丙烯酸酯类单体质量的2～40％。

6.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤a)中所述多元醇为碳原子数从1～12的的二元醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷单烯丙基醚中的至少两种。

7.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤a)中所述多元酸为马来酸酐、1,4-环己烷二甲酸、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、六氢苯酐和己二酸中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤b)中所述己内酰胺单体为甲苯二己内酰胺、1,6-己二己内酰胺、异佛尔酮二己内酰胺、苯二亚甲基二己内酰胺、二环已基甲烷二己内酰胺、甲基环己基二己内酰胺、二苯基甲烷-4,4-二己内酰胺中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤b)中所述亲水单体为为二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、N,N-二羟乙基苯胺、N,N-二羟丙基苯胺中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种环保型聚氨酯-丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤c)中所述的交联单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三苯氧基乙烯基硅烷、γ-甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷中的至少一种，其用量为丙烯酸酯类单体质量的2～20％；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、亚铁盐、异丙苯过氧化氢、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、雕白粉中的至少一种，其用量为丙烯酸酯类单体质量的0.1～5％。