[发明专利]石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法，石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂包括以下质量百分含量的组分：封闭式石墨烯0.1％‑5％、聚酯二元醇/聚醚二元醇20％‑50％、二异氰酸酯10％‑30％、醇类扩链剂2％‑5％、丙烯酸酯类单体20％‑50％、中和剂2％‑5％、胺类扩链剂2％‑5％及引发剂0.5％‑5％。在丙烯酸酯的端部连接聚氨酯，形成较复杂的交联网，改善了水性聚氨酯丙烯酸酯耐候性差、初期耐水不佳及抗热性差的等诸多缺点，通过化学接枝的方法将一种封闭改性的石墨烯引入聚氨酯链段，具有高拉伸强度﹑优异的耐老化性和抗腐蚀性等性能，并且在不影响其模量的条件下，大幅提升了涂膜的柔软性，表现出其独有的特殊性能。

技术领域

本发明涉及化工涂料技术领域，特别是涉及石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法。

背景技术

随着人们环保意识的加强，溶剂型涂料的使用范围受到限制，水性涂料日益受到重视。水性聚氨酯丙烯酸酯树脂由于其优异的成膜性、良好的透明性、卓越的机械性能及环保性，能满足一般防腐涂层的需求，尤其受到人们的欢迎。但传统的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的初期耐水性、耐候性差，影响了其应用的范围。

发明内容

基于此，本发明提供一种石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，改善了水性聚氨酯丙烯酸酯耐候性差、初期耐水不佳等诸多缺点，且具有高拉伸强度﹑优异的耐老化性和抗腐蚀性等性能。

一种石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，包括以下质量百分含量的组分：

上述石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，在丙烯酸酯的端部连接聚氨酯，形成较复杂的交联网，改善了水性聚氨酯丙烯酸酯耐候性差、初期耐水不佳及抗热性差的等诸多缺点，通过化学接枝的方法将一种封闭改性的石墨烯引入聚氨酯链段，具有高拉伸强度﹑优异的耐老化性和抗腐蚀性等性能，并且在不影响其模量的条件下，大幅提升了涂膜的柔软性，表现出其独有的特殊性能。

在其中一个实施例中，封闭式石墨烯包括以下质量百分含量的组分：

在其中一个实施例中，功能石墨烯为含羟基或氨基的单层或多层石墨烯。

在其中一个实施例中，二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。

在其中一个实施例中，封端剂为甲乙酮肟。

在其中一个实施例中，聚酯二元醇选自聚己二酸1,4-丁二醇酯二元醇，聚己二酸新戊二醇酯二元醇，聚四氢呋喃二元醇，聚丙二醇，聚乙二醇，聚碳酸酯二元醇和聚己内酯二元醇中的一种或几种。

在其中一个实施例中，丙烯酸类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸己酯中的一种或几种。

在其中一个实施例中，醇类扩链剂选自甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、乙二醇、1,4丁二醇、1,3丙二醇、一缩二乙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇和1,4-环己烷二甲醇中的一种或几种。

在其中一个实施例中，中和剂为胺类中和剂。

在其中一个实施例中，胺类扩链剂选自异佛尔酮二胺、肼、二乙基甲苯二胺、二乙烯二胺、三乙烯四胺和乙二胺中的一种或几种。

在其中一个实施例中，引发剂包括引发剂I和引发剂II，引发剂I选自偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化叔戊酯、叔丁基过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基的一种或几种；引发剂II为抗坏血酸钠和/或亚硫酸氢钠。