[发明专利]一种可剥离水性聚氨酯树脂的制备方法及在涂料中的应用

说明书

本发明提供了一种可剥离水性聚氨酯树脂的制备方法及其在涂料上的应用，将10‑40份聚碳酸亚丙酯多元醇，20‑40份异氰酸酯，0.5‑6份亲水剂，搅拌混匀后加入0.1‑0.2份催化剂，得到混合溶液A；在步骤1的混合溶液A中加入1‑5份扩链剂和20‑70份丙酮，得到混合溶液B；将步骤2中混合溶液B降温至35‑60℃后，加入0.3‑3份的三乙胺，并加入去离子水高速乳化，搅拌10‑20分钟得到乳化物；将步骤3所得乳化物置于旋转蒸发仪上，真空减压，脱除溶剂，即得可剥离水性聚氨酯树脂；由该树脂与普鲁兰多糖等混合得到涂料。该水性可剥离涂料具备生物降解性，既不污染环境，又能减少人力、财力投入，相比如传统薄膜和其他可剥离树脂而言，其环保优势更加明显。

技术领域

本发明属于水性涂料领域，特别涉及一种可剥离水性聚氨酯树脂的合成及其在制备可剥离涂料上的应用。

背景技术

金属、塑料等零部件在装卸和运输过程中，极易受到外部如雨水、油渍、细菌等侵蚀或者人为刮伤，造成不必要的损伤。为了降低运输过程中的风险，延长设备和零部件的使用寿命，通常会在器件表面覆盖一层薄膜作为临时性保护，等到器件使用时将保护膜剥离，既不影响设备的性能和外观，又能降低设备损失，是一种便捷高效的保护方法，用于这种临时性保护的薄膜通常被成为可剥离保护膜。

用于这类可剥离保护膜的涂料主要为溶剂型涂料，随着人们对人居环境要求的提高，很多领域都转为使用环保型涂料涂装，所用树脂主要包括聚乙烯醇、丙烯酸和聚氨酯，中国专利CN104403077A公开了一种水性聚氨酯乳液的制备方法及其应用，主要成分包括：50-100份碳酸酯结构和醚结构的复合多元醇、0.05-0.2份催化剂、异氰酸酯10-80份、交联剂1-12份、亲水扩链剂2-10份、非亲水扩链剂0-15份、丙酮30-100份、中和剂1-12份、去离子水150-400份、填料0-25份、颜料0-30份、助剂0-15份。该硬性涂料具有低成膜温度(0℃以上)、干燥快、附着力强、耐划伤、抗冲击。现有专利CN106750130A公开了一种高固体含量水性聚氨酯树脂及其涂料的制备方法和应用。该发明将聚碳酸亚丙酯多元醇或者聚碳酸亚丙酯多元醇与其他常规聚合物多元醇混合，与异氰酸酯、扩链剂、交联剂、催化剂、磺酸型亲水扩链剂反应，之后加入水乳化，脱去溶剂，即得高固体含量水性聚氨酯树脂，然后加入流平剂、增稠剂、色浆、环保型助溶剂、消泡剂等助剂，得到以聚碳酸亚丙酯多元醇为原料制备的高固体含量水性聚氨酯涂料，成膜干燥速度快，丰满度高，具有良好的附着力、硬度和耐水耐溶剂性能。但上述涂料成膜后的降解率低，不利于环保。

聚碳酸亚丙酯多元醇是由二氧化碳和环氧丙烷等共聚而成的一种脂肪族多元醇，兼具聚碳酸酯和聚醚的优良特性，故其强度大、韧性好，同时具有优异的耐磨、耐水耐溶剂性能。可以通过使用聚碳酸亚丙酯多元醇为原料制备具有良好性能的水性聚氨酯树脂，不需要与丙烯酸物理共混或者化学共聚，也不需要添加固化剂，即可满足可剥离涂料的使用要求，并且合成方法简单、树脂综合性能优异。现有专利CN102010650A公开了一种水性聚氨酯涂料，具体公开了聚碳酸亚丙酯多元醇50-80份，多异氰酸酯10-30份，亲水性扩链剂3-8份，交联剂1-4份，去离子水170-270份，该发明还公开了该水性聚氨酯涂料的制备方法；但该发明中的涂料在成膜时需要达到一定的厚度才能实现相应的技术效果。

综上所述，制备出可剥离性能好、耐水、耐溶剂性能佳的水性可剥离涂料显得十分必要。解决以上问题的关键是提高水性涂料的性能，同时减少操作复杂性，以利于生产实际。

发明内容

本发明的目的是提供一种可剥离水性聚氨酯树脂及以其作为原料制备的涂料，该涂料能够实现全生物降解，既不污染环境，又能减少人力、财力投入，相比如传统薄膜和其他可剥离树脂而言，具有更加明显环保优势。具体技术方案如下：

一种可剥离水性聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：