[发明专利]一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法，由多异氰酸酯、多元醇、六氟异丙醇、双羟烷基聚硅氧烷、异丁醇、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸单体通过聚合、中和反应制成；本发明从氟硅元素的低表面性能出发，把氟硅元素引入到聚氨酯树脂分子结构上，与丙烯酸单体通过自由基聚合制得一种多功能的水性树脂，在其成膜过程中，氟硅基团能自发的向涂膜表面迁移、富集，从而提高涂膜优异的附着力、疏水性、耐水性、耐腐蚀性、耐老化性、耐磨性和机械特性；广泛用于船舶、风能、雷达、高铁、工程机械、木器、瓷砖翻新中的钢结构、混凝土表面防腐、防水和防护。

主权项

1.一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：a)、按配方重量比，将多元醇、低聚物多元醇加入到反应釜中，升温至90～105℃下真空脱水1.5～2.0h；b)、降温至50～60℃加入多异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，通入N2，置换出釜内氧气，然后加入双羟烷基聚硅氧烷和二羟甲基丙酸，在N2保护下搅拌反应1.0～1.5h，升温至76～80℃继续反应3.0～4.0h；按设计配方要求预先配制好丙烯酸软硬混合单体，取其50～60％的混合单体加入到反应物中至粘度适中，降温至65～70℃，加入丙烯酸羟乙酯与六氟异丙醇，在65～70℃下继续反应1.0～2.0h，反应过程中1h后开始取样，以后每0.5h取样，当检测的NCO值达到设计值时为止，加入异丁醇以除去剩余的NCO；c)、在搅拌下将温度降至40℃以下，缓慢滴加中和剂的去离子水溶液，继续反应10～20min，加入计算量的去离子水，继续搅拌15min，得到氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物溶液；d)、预先配制好5wt％的过硫酸铵水溶液；将20％过硫酸铵水溶液和30％预聚物溶液加入到反应釜中，升温至80～82℃，搅拌0.5h，同时滴加50％过硫酸铵水溶液和70％预聚物溶液，在3～4h内滴加完毕；然后滴加剩下的丙烯酸软硬混合单体和30％过硫酸铵水溶液混合物，在2～3h内滴加完毕；升温至85～88℃，保温反应1.0h，降温至40℃，加入剩余的去离子水，搅拌，过滤，得所述的氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂；按重量份计，原料的组分如下：多异氰酸酯8.0～15.0份，多元醇2.0～4.0份，六氟异丙醇1.0～3.0份，双羟烷基聚硅氧烷2.0～5.0份，低聚物多元醇5.0～12.0份，二羟甲基丙酸1.5～3.5份，二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份，过硫酸铵0.05～0.2份，丙烯酸羟乙酯2.0～4.0份，异丁醇1.0～2.5份，丙烯酸软硬单体6.0～15.0份，中和剂1.0～2.5份，去离子水45.0～65.0份。