[发明专利]一种生物基自增稠树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于涂料领域，具体公开了一种生物基自增稠树脂及其制备方法和应用。所述生物基自增稠树脂主要由多元醇、油酸、蓖麻油、二异氰酸酯、低聚物多元醇和扩链剂制得，所述生物基自增稠树脂具有较高的粘度，且具有粘度可调节性；所述生物基自增稠树脂基于植物种子为原材料，生物基组分含量达到20％以上，具备生物基的特性，综合性能优异，能够通过国际生物基认证。利用所述生物基自增稠树脂制备的水性涂料，自增稠性能优异，且稳定性强，其涂膜具备良好的抗粘连性及耐水性，尤其适合于木器。

技术领域

本发明属于涂料领域，特别涉及一种生物基自增稠树脂及其制备方法和应用。

背景技术

水性聚氨酯因其优异的粘结性、抗热黏冷脆性、高韧性及抗划伤性，被广泛应用于涂料领域。然而，目前市售的通用性水性聚氨酯粘度较低，会引起成品涂料储存期的沉降，施工期的不均匀、下垂、滴落等问题，因此，在配制涂料时需要外加增稠剂。增稠剂具备显著的亲水性和柔性，以保证能在水相中充分溶胀，但会影响涂料干膜的抗粘连性、耐水性以及防沾污性，从而降低了制品的综合性能。因此，具备自增稠性能的水性聚氨酯树脂成为了研究的重点。

但是目前的自增稠水性树脂，主要通过pH的调节或依靠外加的等同于增稠剂的物质，如氨基酸类及膨润土等来达到增稠目的，通过调节pH的方式在实际应用中会受到局限，而外加等同于增稠剂的化石原料制得的树脂在黏度和稳定性上仍达不到要求，对涂料的性能也会产生影响，且不利于涂料行业的绿色、可持续发展。

因此，亟需提供一种具有较高的粘度和储存稳定性的生物基自增稠树脂，能够制备出具有优异抗粘连性、耐水性以及防沾污性的涂料。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种生物基自增稠树脂，所述生物基自增稠树脂具有较高的粘度和储存稳定性，利用其能够制备出具有优异抗粘连性、耐水性以及防沾污性的涂料。

一种生物基自增稠树脂，主要由多元醇、油酸、蓖麻油、二异氰酸酯、低聚物多元醇和扩链剂制得。

所述生物基自增稠树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多元醇、油酸、催化剂混合，加热，反应制得聚合物1；

(2)将步骤(1)制得的聚合物1、蓖麻油、二异氰酸酯、扩链剂1与溶剂，混合，反应制得聚合物2；

(3)向步骤(2)制得的聚合物2中加入低聚物多元醇、二异氰酸酯和扩链剂2，反应后去溶剂，即制得所述生物基自增稠树脂。

优选的，步骤(1)中所述多元醇与所述油酸的质量比为1：(2-5)；进一步优选的，步骤(1)中所述多元醇与所述油酸的质量比为1：(3-4)。

优选的，所述多元醇为季戊四醇和/或丙三醇。

优选的，所述催化剂为钛酸酯类，如四异丙基钛酸酯和钛酸四丁酯。

优选的，步骤(2)中所述聚合物1、蓖麻油、二异氰酸酯和扩链剂1的质量比为(20-50)：(10-40)：(20-50)：(10-25)；进一步优选的，步骤(2)中的所述聚合物1、蓖麻油、二异氰酸酯和扩链剂1的质量比为(20-40)：(10-40)：(20-40)：(10-18)。

优选的，步骤(2)中所述扩链剂1为二羟甲基丙酸或/和二羟甲基丁酸。

优选的，步骤(3)中所述聚合物2、低聚物多元醇、二异氰酸酯和扩链剂2的质量比为(20-50)：(20-40)：(10-30)：(1-10)；进一步优选的，步骤(3)中所述聚合物2、低聚物多元醇、二异氰酸酯和扩链剂2的质量比为(30-50)：(20-40)：(12-30)：(2-7)。