[发明专利]一种大豆油多元醇制备丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法

摘要

本发明涉及一种大豆油多元醇制备丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法，利用大豆油多元醇制备丙烯酸酯改性水性聚氨酯，具体为：由两种大豆油多元醇按不同比例混合，然后与异氰酸酯逐步加聚得到水性聚氨酯，再与丙烯酸酯单体进行接枝共聚，得到丙烯酸酯改性水性聚氨酯。本发明以可再生植物油为原料，合成丙烯酸酯改性水性聚氨酯，绿色环保且可生物降解。制得的材料耐热性高，脆性较低，透明度高，抗刮能力强，光亮丰满，抗冲击性强和附着力高。

主权项

一种大豆油多元醇制备丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）卤化大豆油多元醇的合成：将盐酸和丙酮加入到反应容器中混合；在45℃条件下，将环氧大豆油滴加到反应容器中并搅拌；盐酸中的氢离子与环氧大豆油中的环氧基的摩尔比为2～2.5：1.3～1.7；将混合物在40℃条件下搅拌反应2～4小时；然后，加入乙酸乙酯和去离子水，分层，用碳酸氢钠溶液将有机层洗涤至pH为7～8；然后，将洗涤后的有机层用硫酸镁干燥后过滤，进行减压蒸馏除去溶剂得到黄色粘性液体卤化大豆油多元醇；（2）丙烯酸环氧大豆油AESO的合成：将一定量的环氧大豆油和阻聚剂氮氧自由基哌啶醇4‑OH‑TEMPO加入到反应容器中混合，升温，当体系温度达到95℃时，向反应容器中滴加丙烯酸和催化剂三苯基膦的混合液；滴加完后升温至120℃继续反应5～6小时；催化剂三苯基膦的用量为环氧大豆油和丙烯酸二者总质量的1.5%，阻聚剂氮氧自由基哌啶醇4‑OH‑TEMPO的用量为环氧大豆油和丙烯酸二者总质量的0.15%；将产物倒入到石油醚中沉淀，沉淀的产品烘干除掉残留的溶剂，烘干后得到丙烯酸环氧大豆油AESO；（3）水性聚氨酯的合成：将步骤（1）中得到的卤化大豆油多元醇和步骤（2）中得到的丙烯酸环氧大豆油AESO按比例混合，然后加入异弗尔酮二异氰酸酯IPDI、二羟甲基丁酸DMPA，在氮气保护下于80～100℃反应1～2小时；然后加入有机溶剂，继续反应2～4小时；反应结束后，将反应物冷却至20～40℃，加入三乙胺中和，三乙胺用量为二羟甲基丁酸DMPA摩尔数的1.2倍；然后，加入去离子水在600～1000r/min转速下剪切乳化，将得到的乳液减压蒸馏除去有机溶剂得到水性聚氨酯；（4）丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成：将十二烷基硫酸钠SDS、过硫酸钾KPS和去离子水在反应容器中混合；然后加入丙烯酸酯单体，其中SDS用量为丙烯酸酯单体质量的1%，KPS用量为丙烯酸酯单体质量的5%；将得到的混合液与步骤（3）得到的水性聚氨酯按质量比1:1混合搅拌，在N₂保护下于室温条件下反应20～40分钟；然后升温至80℃继续反应4～6小时，得到丙烯酸酯改性水性聚氨酯。