基锡，105°C保温3h;
[0036] (3)开始测NC0,当NC0值达到2. 4%后，降温至30°C以下加入12.lg三乙胺和丙 酮，搅拌30min，得预聚物，备用；
[0037] (4)在另一反应瓶中加入588g去离子水，将搅拌器转速调整500~750r/min，保 持温度稳定在20°C，将步骤（3)中所得预聚物缓慢倒入反应瓶中乳化，充分搅拌lOmin后， 加入7. 4g乙二胺，继续搅拌0. 5h;
[0038] (5)在温度为35~40°C、真空度0· 07~0· 09MPa的条件下减压蒸馏1. 5~3. 5h， 脱除丙酮，过滤并包装，即得一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，固体份含量为 30% (重量）。
[0039] 实施例2
[0040] -种蓖麻油丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液的具体制备方法步骤如下：
[0041] (1)依次在一个装有搅拌装置、温度计和通氮气保护的1000mL四口烧瓶中加入 65. 9g聚四氢呋喃（分子量1000)、72. 2g蓖麻油、2. 7多羟基丙烯酸树脂（羟值为115mgK0H/ g)，搅拌转速为200~300r/min，升温至50°C，在此温度下滴加105g己二异氰酸酯，20min 内滴加完毕，缓慢升温至95°C，保温2~4h后降温至50°C;
[0042] (2)加入16. 7g1，4-丁二醇、多羟基丙烯酸树脂、15. 3g二羟甲基丙酸、50gN-甲 基吡咯烷酮、〇.lg二月桂酸二丁基锡，118°C保温3h;
[0043] (3)开始测％0，当％0值达到4.7%后，降温至30°(：以下加入10.98三乙胺和丙 酮；搅拌30min，得预聚物，备用；
[0044] (4)在另一反应釜中加入645g去离子水，将搅拌器转速调整500~750r/min，保 持温度稳定在20°C，将步骤（3)中所得预聚物缓慢倒入反应瓶中乳化，充分搅拌lOmin后， 加入8. 7g己二胺，继续搅拌0. 5h;
[0045] (5)在温度为35~40°C、真空度0· 07~0· 09MPa的条件下减压蒸馏1. 5~2. 5h， 脱除丙酮，过滤并包装，即得一种蓖麻油丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，固体份含量为 33% (重量）。
[0046] 实施例3
[0047] -种蓖麻油丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液的具体制备方法步骤如下：
[0048] (1)依次在一个装有搅拌装置、温度计和通氮气保护的1000mL四口烧瓶中加入 40. 9g聚丙二醇（分子量2000)、77. 7g蓖麻油、1. 2g多羟基丙烯酸树脂（羟值为180mgK0H/ g)搅拌转速为200~300r/min，升温至60°C，在此温度下滴加143g异佛尔酮二异氰酸酯， 20min内滴加完毕，缓慢升温至95°C，保温2~4h后降温至50°C;
[0049] (2)加入 17.9g1，4-丁二醇、16.4g二羟甲基丁酸、50gN-甲基吡咯烷酮、(λlg二 月桂酸二丁基锡，118°C保温3h;
[0050] (3)开始测NC0,当NC0值达到6. 2%后，降温至30°C以下加入11. 8g三乙胺和丙 酮，搅拌30min，得预聚物，备用；
[0051] (4)在另一反应釜中加入630g去离子水，将搅拌器转速调整500~750r/min，保 持温度稳定在35°C，将步骤（3)中所得预聚物缓慢倒入反应釜中乳化，充分搅拌10min后， 加入8. 9g二乙烯三胺，继续搅拌0. 5h;
[0052] (5)在温度为35~40°C、真空度0· 07~0· 09MPa的条件下减压蒸馏1. 5~3. 5h， 脱除丙酮，过滤并包装，即得一种蓖麻油丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，固体份含量为 32% (重量）。
[0053] 实施例4
[0054] 采用上述配方和工艺制备的水性聚氨酯乳液，对其进行性能检测，并与样品作对 比，如表1所示。
[0055] 表1水性聚氨酯乳液的性能测试对比
[0056]
[0057] 由表1可以看出，蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液在干性、硬度、光泽、耐 水性、耐醇性、耐湿热性等方面均优于市售水性聚氨酯。在耐水性方面尤其突出。
【主权项】
1. 一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述的一种蓖麻油/丙 烯酸复合改性水性聚氨酯乳液合成配方按重量百分比计，组成包括：8重量％~15重量％ 的二异氰酸酯单体；5重量％~16重量％的蓖麻油；4重量％~8重量％的大分子多元醇； 0. 1重量％~0. 5重量％的多羟基丙稀酸树脂；1重量％~6重量％的小分子扩链剂；1重 量％~5重量％的亲水性扩链剂；0. 01重量％~0. 1重量％的催化剂；3重量％~8重量％ 的助溶剂；0.4重量％~4. 5重量％的中和剂；0.4重量％~3重量％的后扩链剂；57重 量％~67重量％的去尚子水。2. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在 于，所述的二异氰酸酯单体选自：甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异 佛尔酮二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸 酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的大分子多元醇选自：分子量1000~2000的聚乙二醇、分子量1000~2000的聚丙二 醇、分子量1500~2500的聚碳酸酯二醇、分子量1000~2000的聚四氢呋喃中的一种或几 种。4. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的多羟基丙烯酸树脂的组成包括：40~70重量％的苯乙烯单体和30~60重量％的 稀丙醇单体，通过自由基聚合反应而得到，轻值为100~230mgK0H/g。5. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的小分子扩链剂选自：乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、新戊二 醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷 中的一种或几种；所述的亲水性扩链剂选自：二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种或几 种。6. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的助溶剂选自：二丙二醇二甲醚、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、丁酮中 的一种或几种。7. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的催化剂选自：辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。8. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的中和剂选自：三乙醇胺、三乙胺、正丙胺中的一种或几种。9. 根据权利要求1所述的一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液，其特征在于， 所述的后扩链剂选自：乙二胺、二乙烯三胺、丙二胺、己二胺、二乙醇胺中的一种或几种。10. -种权利要求1所述的蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特 征在于，该方法包括如下步骤： (1) 预聚体的制备：按配比将计量的大分子多元醇、蓖麻油、多羟基丙烯酸树脂和催化 剂加入反应瓶中，搅拌转速为200~300r/min，升温至35~50°C，在此温度下滴加二异氰 酸酯单体，20min内滴加完毕，缓慢升温至55~95°C，保温2~4h后降温至50°C以下得到 预聚体； (2) 扩链：向预聚体中分别加入小分子扩链剂、亲水性扩链剂、催化剂、助溶剂，搅拌并 升温至90~125°C，保温3h，当-NCO含量达到2%~6. 5%后，降温至30°C以下； (3) 中和：向反应体系中加入中和剂和助溶剂，搅拌0.5~1.5h后出料，得预聚物，备 用； (4) 乳化：在另一反应瓶中加入计量的去离子水，将搅拌器转速调整至300~750r/ min，保持温度稳定在30°C以下，将步骤（3)中所得预聚物缓慢倒入反应瓶中乳化，充分搅 拌lOmin后，加入后扩链剂，继续搅拌0. 5~1. 5h; (5) 脱除溶剂：在温度为20~50°C、真空度0. 07~0.IMPa的条件下减压蒸馏1. 5~ 3. 5h脱除反应中低沸点溶剂，过滤并包装，即得蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液， 该蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液的固体份含量为30重量％~35重量％。
【专利摘要】本发明涉及一种蓖麻油/丙烯酸复合改性水性聚氨酯乳液及其制备方法，该复合改性水性聚氨酯乳液合成配方按重量百分比计，组成包括：8～15重量％的二异氰酸酯单体；5～16重量％的蓖麻油；4～8重量％的大分子多元醇；0.1～0.5重量％的多羟基丙烯酸树脂；1～6重量％的小分子扩链剂；1～5重量％的亲水性扩链剂；0.01～0.1重量％的催化剂；3～8重量％的助溶剂；0.4～4.5重量％的中和剂；0.4～3重量％的后扩链剂；57～67重量％的去离子水。该复合改性水性聚氨酯乳液具有交联结构，在力学性能、干性、耐水性和耐湿热性等方面相比于现有的水性聚氨酯乳液性能有很大提高。
【IPC分类】C08G18/75, C08G18/66, C08G18/44, C08G18/12, C08G18/48, C08G18/32, C08G18/36, C08G18/62, C08G18/76
【公开号】CN105418870
【申请号】CN201510856799
【发明人】李洁, 黄蒙, 赵其中, 刘卫峰, 孙凌, 廖群晖
【申请人】上海华谊涂料有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月30日