[发明专利]一种以油性消光树脂为核的自消光乳液制备方法

说明书

本发明提供了一种以油性消光树脂为核的自消光乳液制备方法，包括以下步骤：S1.在强极性水溶性溶剂中，将结晶性聚酯多醇与结晶性二异氰酸酯反应，生成结晶性聚氨酯预聚物；加入二元醇，用残留的‑NCO接枝有机硅多元醇，继续反应，生成油性消光树脂；S2.采用低粘度含EO多元醇，并加入二元醇、羧基二元醇、铋催化剂、抗氧剂和IPDI，制备得到低粘度水性预聚物；S3.将S1的油性消光树脂加入到S2的低粘度水性预聚物中，并加入成盐剂和扩链剂进行乳化，乳化后以水稀释，加入后扩链剂进行扩链后，得到实心型自消光乳液。该制备通过先制备油性消光树脂，并与低粘度水性预聚物进行共乳化，使得乳液成膜时保持球形、同时不中空，涂层能保证高消光和高黑度效果。

技术领域

本发明涉及有机聚合物合成的技术领域，尤其是涉及一种以油性消光树脂为核的自消光乳液制备方法。

背景技术

水性乳液形成的涂膜大多是光亮的，为实现消光效果，多加入消光剂；而最常用的消光剂是二氧化硅。二氧化硅作为消光剂具有化学性质稳定、消光效率高、透明性好和加入量少的优点；但是，二氧化硅在用作水性消光剂时，在降低涂料光泽度的同时也带来不少缺点，比如，乳液的稳定性降低、黏度增大；制得的涂层脆性增大、易破碎脱落，另外，抗蚀性和耐刮性、耐弯折性等性能特性也有所下降。

在一些乳液制备方法中，在制备过程中使用助剂或者经有机改性的二氧化硅消光剂，使二氧化硅消光剂稳定且均匀分散在WPU分散体中，但这样会使得导致生产工艺繁琐且成本增加。目前，也有不少不添加消光剂的自消光乳液研究。

比如，公开号为WO 2012020026 A1的专利申请，其描述了一种单组份水性聚氨酯分散体及其制备方法。该分散体是一种非离子型水性聚氨酯/聚脲分散体，乳胶粒子粒径大，分布宽，极易再分散，乳胶成膜后极易产生低光泽，而且不需要加入任何的消光剂。但这些专利的技术方案中，也存在没有考虑到的技术问题，比如水性乳液在未成膜时是球状，但在成膜过程会变形，不会保持球状，也就不能在成膜后有消光效果；也有的专利提及中空微球，涂膜可以可保持球状，有消光效果，但这种乳液的表面泛白，不能达到高黑度的消光效果。

因此，如何在不外加消光剂的情况下，使乳液在成膜时保持球形且不是中空状，以获得良好的消光效果，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种以油性消光树脂为核的自消光乳液制备方法，通过先制备油性消光树脂，然后与低粘度水性预聚物进行共乳化，使得乳液成膜时保持球形、同时不中空，涂层能保证高消光和高黑度效果。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种以油性消光树脂为核的自消光乳液制备方法，包括以下步骤：

S1.油性消光树脂的制备：在强极性水溶性溶剂中，将结晶性聚酯多醇与结晶性二异氰酸酯反应，生成结晶性聚氨酯预聚物；加入二元醇，用残留的-NCO接枝有机硅多元醇，继续反应，生成油性消光树脂；

S2.低粘度水性预聚物的制备：采用低粘度含EO多元醇，并加入二元醇、羧基二元醇、铋催化剂、抗氧剂和IPDI，反应制备得到低粘度水性预聚物；

S3.共乳化：将S1的油性消光树脂加入到S2的低粘度水性预聚物中，并加入成盐剂和扩链剂进行乳化，乳化后以水稀释，加入后扩链剂进行扩链后，得到实心型自消光乳液。

在上述的制备方法中，S1在制备油性消光树脂时，利用聚合物之间的不相容特性，将高结晶聚合物(结晶性聚酯多醇与结晶性二异氰酸酯)内部的微相聚集，和非结晶性聚合物有机硅多元醇组合，利用极性的聚氨酯与非极性的有机硅之间的不相容性，制备油性消光树脂。而且，制备得到的油性消光树脂在后续的乳化前就已经是完整的高性能油性树脂。

在S2中，制备得到低粘度水性预聚物，并与油性消光树脂后续进行共乳化；IPDI与低粘度含EO多元醇生成低粘度易乳化预聚物，使之与S1混合后保持适合乳化的较低粘度。