[发明专利]一种聚氨酯改性水性丙烯酸树脂涂料及制备方法

说明书

本发明涉及水性树脂涂料的技术领域，具体来说是一种聚氨酯改性水性丙烯酸树脂涂料及制备方法，包含有65重量份的聚氨酯改性水性丙烯酸酯共聚物复合乳、20重量份的颜填料、0.5重量份的水性助剂、14.5重量份的去离子水；聚氨酯改性水性丙烯酸共聚物的单体组成为：12重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.9重量份的丙烯酸丁酯、15.9重量份的苯乙烯、1.2重量份的丙烯酸、8重量份的聚丙二醇、2重量份的二甲基丙酸、10重量份的异佛尔酮二异氰酸酯。本发明所制涂料，是一种环保安全，并且在涂层硬度、冲击强度、附着力、耐候性、耐腐蚀性等方面性能优异的涂料。

技术领域

本发明涉及水性树脂涂料的技术领域，具体来说是一种聚氨酯改性水性丙烯酸树脂涂料及制备方法。

背景技术

水性丙烯酸树脂涂料是一种低污染甚至可以说是没有污染的涂料，是水性涂料的一种，近些年来发展非常迅速，在市场中占据一定份额，其原材料为水性丙烯酸树脂。水性丙烯酸树脂涂料具有较好的光泽度、耐候性、耐化学品性和较高的稳定性，其优点是没有污染、无毒性、无刺激性且生产稳定、价格便宜。但常规丙烯酸酯树脂存在热稳定性、机械性能以及耐水性、化学性能很差的问题，有一定的局限性。为此，就需要针对水性丙烯酸树脂涂料在性能上进行一定能力的提高，可以采用聚氨酯改性将其机械性能提高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种环保安全，在涂层硬度、冲击强度、附着力、耐候性、耐腐蚀性等方面性能优异的涂层。

为了实现上述目的，本发明设计了一种聚氨酯改性水性丙烯酸共聚物，该共聚物的单体组成配比为：12重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.9重量份的丙烯酸丁酯、15.9重量份的苯乙烯、1.2重量份的丙烯酸、8重量份的聚丙二醇、2重量份的二甲基丙酸、10重量份的异佛尔酮二异氰酸酯。

设计了一种聚氨酯改性水性丙烯酸酯共聚物的制备方法，采用原位乳液聚合法合成，其特征在于，具体步骤如下：

(1)向容器内加入8重量份的聚丙二醇、2重量份的二羟甲基丙酸、1重量份的N，N-二甲基甲酰胺、10重量份的丙酮，升温至85℃，待二羟甲基丙酸完全溶解后加入10重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和0.1重量份催化剂二丁基二月桂酸锡，反应2h；

(2)3重量份的一缩二乙二醇、2重量份的三羟甲基丙烷溶解在6重量份的丙酮中配置成为混合溶液；

(3)降温至70℃，将S2配置的混合溶液加入S1的反应容器内进行扩链，反应3小时；

(4)向反应容器内加入3重量份的丙酮降低粘度，降温至60℃，加入1重量份的三乙醇胺，同时加入12重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.9重量份的丙烯酸丁酯、15.9重量份的苯乙烯、1.2重量份的丙烯酸，得到水性聚氨酯分散液；

(5)70-75℃下，向水性聚氨酯分散液中滴加0.9重量份偶氮二异丁腈溶解在8重量份丙酮中的溶液，3h滴加完毕，保温30min，再升温至85℃反应30min，反应完全，降温得到聚氨酯改性水性丙烯酸酯共聚物复合乳。

设计了一种聚氨酯改性水性丙烯酸树脂的涂料，包含有20重量份的颜填料、0.5重量份的水性助剂、14.5重量份的去离子水，还包含65重量份所述聚氨酯改性水性丙烯酸酯共聚物复合乳。

优选地，所述颜填料为钛白粉、硫酸钡。

还设计了一种所述聚氨酯改性水性丙烯酸树脂涂料的制备方法，方法如下：

(1)65重量份的水性聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳与14.5重量份去离子水一起加入研磨罐中搅拌均匀；

(2)研磨罐通冷凝水并以锆珠为研磨介质，缓慢向研磨罐中加入20重量份的颜填料，高速砂磨2小时至细度≤10μm；

(3)加入0.5重量份的水性助剂，搅拌均匀后过滤出料，即得聚氨酯改性的丙烯酸树脂涂料。