[发明专利]一种聚丙烯腈中空微球改性的水性聚氨酯消光树脂及制备方法

说明书

本发明涉及一种聚丙烯腈中空微球改性水性聚氨酯消光树脂及制备方法。聚丙烯腈中空微球的平均粒径为500～1500nm，聚丙烯腈中空微球的质量为所述水性聚氨酯消光树脂质量的3%，且水性聚氨酯消光树脂稳定性好；改性后的水性聚氨酯消光树脂涂在皮革上，其光泽度（60°下）为1.6～3.4。本发明是通过细乳液法将油相与水相混合，水浴恒温加热制备聚丙烯腈中空微球乳液，然后将聚丙烯腈中空微球乳液与水性聚氨酯预聚体共混乳化，制备出丙烯腈中空微球改性的水性聚氨酯消光树脂。本发明水性聚氨酯消光树脂具有很好的强度，即使在高速混合机和挤出机的强大外力和高速碰撞作用下也不会造成破裂，因此形成的水性聚氨酯胶膜消光性好，力学性能优良，提高了水性聚氨酯消光树脂的稳定性。

技术领域

本发明属于水性哑光涂料技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈中空微球改性水性聚氨酯消光树脂及制备方法。

背景要求

水性哑光涂料因表面色泽柔和、光泽度低的特点，不仅给人以高贵典雅，温柔平和的感觉，更有益于保护视力，因而深受喜爱，并广为应用。多数传统哑光涂料的制备方法是外添加消光剂。外添加消光剂是将消光剂添加在水性聚氨酯分散体中，涂膜水分蒸发后，消光剂会浮于涂膜表面，产生微观的不平整，从而达到消光效果。如董永兵采用消光剂二氧化硅改性水性聚氨酯消光皮革涂饰剂，制备的水性聚氨酯消光皮革的消光性明显增强，手感变好。但外添加的消光剂与聚氨酯树脂经常不易很好匹配，以致乳液不稳定、涂层脆性增大、耐摩擦性变差，且涂膜的表面出现泛白、挂霜等现象，使涂饰产品的外观质量有所降低。再如发明专利CN101709550A公开了一种皮革消光涂料组合物及其制备方法。这种消光涂料采用溶剂型聚氨醋与二氧化硅消光剂进行共混制得。一方面溶剂型涂料对环境污染严重；另一方面，二氧化硅消光剂与涂料本身相容性差，易迁出，影响聚氨醋本身性能。再一种消光型水性聚氨酯乳液的制备方法，首先将聚氨酯分子链通过化学键合的方法包覆到官能化的SiO₂或聚苯乙烯空心微球上形成聚氨酯微球乳液，与粒径较小的水性聚氨酯乳液混合，得到消光水性聚氨酯乳液；但其中并没有详细介绍如何将聚氨酯分子链键合到空心微球上，且所选微球的粒径在1000～2000nm，将聚氨酯包覆上微球后粒径更大，粒径均一性难以控制。

发明内容

为了提高聚氨酯消光树脂的稳定性，解决上述现有技术中所存在的技术问题，弥补添加消光剂后导致的性能缺陷，本发明提供一种聚丙烯腈中空微球改性水性聚氨酯消光树脂，同时，提供中空微球改性水性聚氨酯消光树脂的制备方法。

一种聚丙烯腈中空微球改性的水性聚氨酯消光树脂中聚丙烯腈中空微球的质量为水性聚氨酯消光树脂总质量的3%，聚丙烯腈空微球的平均粒径为500～1500nm；所述聚丙烯腈中空微球改性的水性聚氨酯消光树脂涂设在皮革上，光泽度（60°下）为1.6～3.4。

所述聚丙烯腈中空微球改性的水性聚氨酯消光树脂的制备操作步骤如下：

（1）制备聚丙烯腈中空微球预乳液

（1.1）将96～160g浓度3%的聚乙烯醇溶液、0.4～0.75g亚硝酸钠和8～15滴三乙胺，磁力搅拌混合均匀的到水相；

（1.2）将11～20g丙烯腈、2.8～5.3g异辛烷、0.24～0.45g偶氮二异丁腈、4.8～9g正硅酸乙酯、0.1～0.18g聚苯乙烯、0.16～0.3gKH570硅烷偶联剂和1.4～2.7gKH550硅烷偶联剂，磁力搅拌混合均匀，作为油相；

（1.3）将油相缓慢地加入到水相中，磁力搅拌混合1h，得到预乳液；冰水浴下，采用高速分散机在10000r/min下均质乳化5min得到细乳液；

在温度65℃、在氮气保护下，聚合反应8h，获得聚丙烯腈中空微球乳液，其中聚丙烯腈中空微球的粒径为500nm～1500nm；

（2）制备水性聚氨酯消光树脂

（2.1）将16～30g聚合物多元醇和13.0～15.0g多异氰酸酯混合，80℃条件下反应2h，得到A物；