[发明专利]一种可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法，本发明将水性聚氨酯中的部分原料用改性大豆油替代，提高了材料的环保性。本技术用丙烯酸改性环氧大豆油，制得的丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)含有2个以上的羟基，用其制备水性聚氨酯，可制备出具有一定交联网络结构的聚氨酯分子，从而可以改善水性聚氨酯涂膜的硬度、拉伸强度、耐水性和热稳定性。本技术用AESO制备水性聚氨酯，因AESO含有活泼双键，用AESO作为多元醇制备水性聚氨酯，该水性聚氨酯可进一步UV固化，UV固化的水性聚氨酯涂膜具有更高的硬度和耐水性。 1

主权项

1.一种可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法，其特征在于：首先制备改性大豆油，即丙烯酸酯化环氧大豆油，然后用丙烯酸酯化环氧大豆油作为部分多元醇制备水性聚氨酯；该水性聚氨酯可UV固化，

丙烯酸酯化环氧大豆油的制备方法如下：

在催化剂作用下，以环氧大豆油为原料，以丙烯酸作为开环试剂，丙烯酸与环氧大豆油的环氧基团反应，可在大豆油分子链上引入羟基以及丙烯酸酯基，这样可制备得大豆油多元醇，同时引入活泼双键。按一定比例将丙烯酸和催化剂加入四口烧瓶中，冷凝回流升温至80‑90℃，加入阻聚剂搅拌半小时，开始缓慢滴加环氧大豆油，约30min滴加完毕。升温至100‑120℃，恒温反应4‑6小时，可制备出丙烯酸酯化环氧大豆油；

所述大豆油基水性聚氨酯的制备由如下重量份数的组分合成得到：

大豆油基水性聚氨酯的制备：

(1)按照配方比例将丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)、亲水扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)、聚氧化丙烯二醇(PPG‑2000)、N‑甲基吡咯烷酮(NMP)和阻聚剂加入四口烧瓶中，升温到60‑65℃下搅拌1小时，使得反应物粘度下降，便于反应。

(2)然后向烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，升温到70‑80℃反应1小时后，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡(T‑12)，继续反应2小时，得到聚氨酯预聚体。期间注意观察反应物的粘度，若出现爬杆现象，可以适量添加丙酮来调节粘度。

(3)得到预聚体后，在搅拌的状态下降温到40℃，加入三乙胺(TEA)中和，继续搅拌30‑60min。

(4)观察温度计，待温度降到30℃时，加入蒸馏水，加快搅拌速度，搅拌30‑60min，使预聚体完全分散于水中，制得水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法，其特征在于：所述催化剂为三苯基膦、三苯基锑、N，N‑二甲基苄胺、三乙胺、三乙烯二胺中的一种，催化剂的用量为0.5％‑3％之间。

3.根据权利要求1所述的可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚、4‑甲氧基苯酚、阻聚剂701、阻聚剂705中的一种，阻聚剂的用量为0.1％‑0.5％之间。

4.根据权利要求1所述的可UV固化的大豆油基水性聚氨酯及其制备方法，其特征在于：所述环氧大豆油的用量为100份，丙烯酸的用量可为18～27份。