[发明专利]一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物及其制备方法和一种水性涂料

说明书

本发明属于水溶性低聚物技术领域，具体涉及一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物及其制备方法和一种水性涂料。本发明提供的聚氨酯丙烯酸酯低聚物利用尿素形成聚脲链段，再通过聚脲链段和羧基形成三维网状结构的氢键，达到改善涂料触变性的目的。实施例结果表明，本发明提供的聚氨酯丙烯酸酯低聚物用于水性涂料时，所得涂层外观平整，无明显流挂，且涂层的光泽度≥90Gu 60°。

技术领域

本发明属于水溶性低聚物技术领域，具体涉及一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物及其制备方法和一种水性涂料。

背景技术

传统涂料含有可挥发性有机溶剂(VOC)，易造成环境污染，不能满足现代社会对环保涂料的新要求，逐渐被紫外光固化涂料(简称UV涂料)所代替。UV涂料是一种不含挥发性有机溶剂，对环境污染小，减少了施工毒性；固化速度快，依靠紫外光照射即可实现硬化，且不易燃、不易爆，大大提升了涂料的安全性能，因此，成为替代传统涂料的主要产品。但目前的UV涂料中的水难以挥发，导致光固化前的漆膜流动性较好，很容易在固化过程中产生流挂，影响漆膜效果。为克服流挂问题，常规方法是通过添加大量的防流挂剂提高涂料粘度，从而消除流挂问题，但添加防流挂剂后很容易导致漆膜表面的光泽度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物及其制备方法和一种水性涂料及其制备方法，本发明提供的聚氨酯丙烯酸酯低聚物作为水性涂料原料时，可提高水性涂料的触变性，达到防止漆膜在立面流挂的目的，同时使漆膜仍具有高光泽度。

为实现以上目的，本发明提供了一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，由包括以下的制备原料聚合而成，所述制备原料包括主料和助剂；所述主料包括二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸、尿素和单羟基丙烯酸酯；所述助剂包括阻聚剂和催化剂。

优选的，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种；

所述聚酯多元醇包括多元醇与二元酸的缩聚物；所述多元醇包括二元醇、三元醇和四元醇中的一种或几种；

所述单羟基丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

优选的，所述聚酯多元醇与二异氰酸酯的质量比为0.5～0.9:1；

所述二羟甲基丙酸与二异氰酸酯的质量比为0.12～0.20:1；

所述尿素与二异氰酸酯的质量比为0.027～0.042:1；

所述单羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯的摩尔比为1:0.5～2。

优选的，所述阻聚剂包括对苯二酚和/或对甲氧基苯酚。

优选的，所述催化剂包括月桂酸二丁基锡、辛酸钴和环烷酸锌中的一种或几种。

优选的，所述阻聚剂占聚氨酯丙烯酸酯低聚物制备原料总质量的0.01～1％；所述催化剂占聚氨酯丙烯酸酯低聚物制备原料总质量的0.01～1％。

本发明提供了上述技术方案所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚酯多元醇、二羟甲基丙酸、尿素和二异氰酸酯的混合物进行缩聚反应，得到聚氨酯预聚体；

(2)将所述步骤(1)的聚氨酯预聚体与单羟基丙烯酸酯和助剂混合，进行缩合反应，得到聚氨酯丙烯酸酯低聚物；所述助剂包括阻聚剂和催化剂。

优选的，所述步骤(1)的缩聚反应和步骤(2)的缩合反应的温度独立地为60～100℃；缩聚反应和缩合反应的时间独立地为1～3h。