一种高柔韧性pu涂料及其制备方法
【技术领域】
[0002] 本发明设及一种涂料技术领域，更具体地，本发明设及一种高柔初性PU涂料及其 制备方法。
【背景技术】
[0003] 在全民提倡低碳环保的今天，降低涂料中的挥发性有机物（VOC)成为当前人们研 究开发涂料的热点，因此，水性化是降低涂料中的VOC的最佳方法之一。在弹性塑料领域 中，需要涂料具有极高的柔初性W及满足其较大程度的弯折初性，但同时需要保证一定的 强度。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明设及一种高柔初性PU涂料及其制备方法，该PU涂料具 有高柔初性和耐水性能。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取了W下技术方案： 一种高柔初性PU涂料，所述PU涂料包括水和分散于水中的聚氨醋聚轮烧，W重量份 计，所述水在PU涂料中的含量为50-60%，所述聚氨醋聚轮烧是由70-100重量份的聚轮烧 和30-55重量份的亲水改性多异氯酸醋制备而成，所述亲水改性多异氯酸醋是由聚酸多元 醇改性多异氯酸醋，所述聚酸多元醇是由环氧烧与醇反应制备而成。
[0006] 在一种实施方式中，所述聚轮烧具有环状分子、通过环状分子的线性分子和在线 性分子的相对末端配置W保持所述环状分子用所述线性分子刺穿的封端基团；所述环状分 子为径基环糊精。
[0007] 在一种实施方式中，所述径基环糊精为a-环糊精。
[0008] 在一种实施方式中，所述聚酸多元醇是由环氧烧与醇反应制备而成。
[0009] 在一种实施方式中，所述醇为分子中具有至少3个径基的醇。
[0010] 在一种实施方式中，所述醇选自甘油、季戊四醇或S径甲基丙烷。
[0011] 在一种实施方式中，所述聚酸多元醇具有3-6的官能度。
[0012] 在一种实施方式中，所述多异氯酸醋选自皿IS聚体或IPDIS聚体。
[0013] 在一种实施方式中，所述PU涂料还包含消泡剂、流平剂、分散剂、填料和颜料。
[0014] 一种使用所述的高柔初性PU涂料的涂层制品。
[0015] 参考W下详细说明更易于理解本申请的上述W及其他特征、方面和优点。
【具体实施方式】
[0016] 参考W下本发明的优选实施方法的详述W及包括的实施例可更容易地理解本公 开内容。在W下说明书和权利要求书中会提及大量术语，运些术语被定义为具有W下含义。
[0017] 单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。
[0018] "任选的"或者"任选地"是指其后描述的事项或事件可W发生或不发生，而且该描 述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0019] 说明书和权利要求书中的近似用语来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数 量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应 的，用"大约"、"约"等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似 用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可W 组合和/或互换，如果没有另外说明运些范围包括其间所含有的所有子范围。
[0020] 为了解决上述问题，本发明提供了一种高柔初性PU涂料，所述PU涂料包括水和分 散于水中的聚氨醋聚轮烧，W重量份计，所述水在PU涂料中的含量为50-60%，所述聚氨醋 聚轮烧是由70-100重量份的聚轮烧和30-55重量份的亲水改性多异氯酸醋制备而成，所述 亲水改性多异氯酸醋是由聚酸多元醇改性多异氯酸醋，所述聚酸多元醇是由环氧烧与醇反 应制备而成。
[0021] 聚轮院 聚轮烧具有如下基本骨架结构： 线性分子通过环状分子，封端基团在线性分子的相对末端上配置W保持环状分子用线 性分子刺穿。
[0022]本发明所述环状分子没有特别限制，只要环状分子具有可用线性分子刺穿W产生 滑轮效果的环状结构并且环状分子具有可W与异氯酸醋反应的活性基团。活性基团的实例 包括但不限于，径基、氨基、簇基和氨基甲酸醋。作为活性基团，优选在形成封端基团(封端 反应）期间与封端基团不反应的活性基团。从该观点来看，活性基团优选为径基或氨基，更 优选径基。作为环状分子，可使用环糊精、冠酸、苯并冠酸、二苯并冠酸、二环己烧并冠及其 衍生物和改性变体。其中，合适地使用环糊精及环糊精衍生物。环糊精及环糊精衍生物的 种类没有特别限制。环糊精可为a型、0型或丫型。环糊精衍生物也可为a型、0型或 丫型。本发明所述环糊精衍生物为化学改性环糊精，如氨基改性、甲基改性、丙基改性、=乙 酷基改性、单乙酷基改性、甲苯横酷基改性和横酷基改性。在本发明中可用的环糊精及环糊 精衍生物为：a-环糊精（葡萄糖数：6)、0 -环糊精（葡萄糖数：7)、丫-环糊精（葡萄糖 数：8)、甲基环糊精、葡糖基环糊精、2-径丙基-a-环糊精、2,6-二-0-甲基-a-环糊精、 6-〇-a-麦芽糖基-a-环糊精、6-〇-a-D-葡糖基-a-环糊精、单（2-〇-憐酷基）-a-环糊 精、单巧，（3)-0-(簇甲基）]-a-环糊精、班巧酷-a-环糊精、葡糖醒酸基葡糖基-0 -环 糊精、2-径乙基-0 -环糊精、径丙基-0 -环糊精、2-径丙基-0 -环糊精、（2-径基-3-N， N，N-S甲氨基）丙基-0-环糊精、6-0-a-麦芽糖基-0-环糊精、甲基-0-环糊精、六 (6-氨基-6-脱氧）-0-环糊精、单（2-〇-憐酷基）-0-环糊精、6-〇-a-D-麦芽糖基-0-环 糊精、班巧酷-0 -环糊精、班巧酷-(2-径丙基）-0 -环糊精、2-簇甲基-0 -环糊精、2-簇 乙基-0-环糊精、下基-0-环糊精、横丙基-0-环糊精、6-单脱氧-6-单氨基-0-环 糊精、2-径乙基-丫-环糊精、2-径丙基-丫-环糊精、下基-丫-环糊精、3A-氨基-3A-脱 氧-(2AS，3AS) - 丫-环糊精、单-2-0-(对甲苯横酷基）-丫-环糊精、单-6-0-(对甲苯横酷 基）-丫 -环糊精和单-6-0-均S甲苯横酷基-丫-环糊精。运些环状分子如环糊精可单独 使用或W其两种W上组合使用。
[0023] 本发明所述线性分子，可使用聚締控类、聚醋类、聚酸类、聚酷胺类、聚丙締酷类和 含苯环线性化合物，如聚乙締、聚丙締、聚异戊二締、聚下二締、聚乙二醇和聚丙二醇。从在 a-环糊精的包接性W及在水或水性溶剂中的溶解性的观点，优选聚乙二醇。
[0024] 本发明所述封端基团可W为能够键合至线性分子的相对末端W保持环状分子用 线性分子刺穿的任何种类。此处的术语"基团"是指各种基团如分子基团和高分子基团。封 端基团的具体例子，如2,4-二硝基苯基和3,5-二硝基苯基、环糊精、金刚烧、S苯甲基、巧 光黄、巧及其衍生物和改性变体。本发明中优选金刚烧。金刚烧可用于为a-环糊精的封 端基团。
[00巧]在一种优选地实施方式中，所述聚轮烧具有环状分子、通过环状分子的线性分子 和在线性分子的相对末端配置W保持所述环状分子用所述线性分子刺穿的封端基团；所述 环状分子为径基环糊精。本发明所述径基环糊精为具有径基基团的环糊精。
[0026] 在一种优选地实施方式中，所述径基环糊精为a-环糊精。
[0027] 亲水放忡《择氯酸酷 亲水改性多异氯酸醋由聚酸多元醇中的径基与多异氯酸醋中的-NCO基团反应，制备 得到了带有3-6个-NCO基团的聚酸，将所述带有3-6个-NCO基团的聚酸与聚轮烧上的活 性基团进行交联反应，可W得到具有滑环结构的聚氨醋聚轮烧。所述的滑环结构是指聚轮 烧上的环状分子通过亲水改性的多异氯酸醋进行交联且环状分子可W自由的在线性分子 上自由滑动。当受到外力的作用时，聚氨醋聚轮烧会发生形变，但外力去除时，聚氨醋聚轮 烧会恢复到原始形态，因此聚氨醋聚轮烧具有较好的柔初性和强度。此外，聚氨醋聚轮烧中 具有很多的-C-O-C-链节，-C-O-键能较小，内旋转比较容易，分子间易于弯折，会使高分子 具有较好的柔性，同时酸键可W使聚氨醋聚轮烧具有较好的耐水性。
[0028] 聚聯《元醇 聚酸多元醇可通过环氧烧与水、胺、氨基醇或醇反应制备而得，其中可W用四氨巧喃、 环氧乙烧、1，2-环氧丙烷、1，3-环氧丙烷、1，2-环氧下烧、1，2-环氧下烧、2, 3-环氧下烧或 氧化苯乙締作为环氧烧。环氧烧可单独地、连续交替地或作为混合物使用。在本发明上下 文中，聚酸多元醇按照已知的方法制备，如由一种环氧烧，优选1,2-环氧丙烷和环氧乙烧 在碱金属氨氧化物如氨氧化钢或氨氧化钟或者碱金属醇盐如甲醇钢、乙醇钢作为催化剂的 情况下加入水、胺或醇通过阴离子聚合，或者在路易斯酸如五氯化錬、氣化棚酸合物等或漂 白±作为催化剂的情况下通过阳离子聚合制备得到。本发明优选环氧烧与醇反应制备而成 聚酸多元醇。
[0029] 在一种优选地实施方式中，所述醇为分子中具有至少3个径基的醇。
[0030] 在一种优选地实施方式中，所述醇选自甘油、季戊四醇或=径甲基丙烷。
[0031] 在一种优选地实施方式中，所述聚酸多元醇具有3-6的官能度。
[0032] 在一种优选地实施方式中，所述多异氯酸醋选自皿IS聚体或IPDIS聚体。
[0033] 在一种优选地实施方式中，所述PU涂料还包含消泡剂、流平剂、分散剂、填料和颜 料。本发明中所使用的消泡剂、流平剂、分散剂、填料和颜料均为本领域技术人员所知的含 义。
[0034] -种使用所述的高柔初性PU涂料的涂层制品。 下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，W下实施例只用于对 本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据 上述发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0035] 另外，如果没有其他说明，所用原料都是市售的。
[0036] 下面参照几个例子详细描述本发明。
[0037] 实施例1 1.聚轮烧的制备： 用于国际公开2005/052026和2005/080469中描述的相同方法，制备聚轮烧，W下示出 一个制备例。
[0038] ( 1)聚乙二醇末端簇基化 取IOg聚乙二醇（PEG)(重均分子量为35000)预先溶解于IOOmL的去离子水中，随后 分别加入2, 2, 6, 6-四甲基赃晚-1-氧基（TEMPO)lOOmg、漠化钢IOOmg和IOmL的次氯酸钢， 调节溶液的抑为10-11，在室溫下揽