专利名称：一种镀银玻璃表面水基浸润保护剂的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及材料的表面化学处理领域，具体涉及一种玻璃表面专用水基丙烯 酸酯-聚氨酯浸润保护剂的制备方法及其应用。
背景技术：
在玻璃制镜、暖水瓶生产、建筑玻璃及圣诞文化用品等制造工业领域中，通 常会采用化学镀的方法在玻璃表面镀上一层金属银，即所谓镀银玻璃。在玻璃镀 银之后，为保持银层光泽持久不变，往往会在银层表面涂覆有机保护层。在有机 保护层的工业化涂装过程中，由于其中含有大量易挥发、易燃易爆、有毒有害的 有机溶剂，造成涂装车间和周围环境污染；涂装工艺过程往往在高温下进行，易 燃易爆的有机溶剂带来的消防安全隐患无处不在，给生产和人身安全造成威胁。 此外，涂装后的残留物由于含有聚合物和有机溶剂，回收清洗亦十分困难，同时 也会造成新的环境污染。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种镀银玻璃表面用水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保 护剂的制备方法，并用于镀银玻璃表面浸润保护，使浸润保护工艺符合绿色化环 保理念。
本发明目的是通过以下技术方案实现的。
一种镀银玻璃表面水基浸润保护剂的制备方法，包括聚氨酯乳液PU (PU乳 液)的合成、丙烯酸酯乳液PA (PA乳液)的合成、及聚氨酯乳液PU和丙烯酸 酯乳液PA进行化学交联共混三部分制得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂。 (1)、所述聚氨酯乳液PU的合成步骤如下
在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，按质量比1 : 1 3.5加入甲苯 2， 4 二异氰酸酯(TDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，以及经脱水处理的聚酯二 元醇或聚醚二元醇，升温至70 9(TC，反应2 6小时，冷却至室温后加入上述 溶液质量百分比1 4.2%的二羟甲基丙酸(DMPA)和0.5 3.5%的1， 4-丁二醇， 升温至40 60°C，反应1 3小时，再加入上述溶液总量质量百分比0.5 6.5%的甲醇和1.0 5.5%的丙酮，反应结束后冷却至室温，用三乙胺中和，至二羟甲 基丙酸中70%-卯％的羧基与三乙胺中和反应成盐后加入总质量5 10%的去离子 水乳化，得到聚氨酯乳液，出料。
(2) 、所述丙烯酸酯乳液PA的合成步骤如下
在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，加入以下组分 8 14份(质量份数)去离子水；
6 12份(质量份数)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、 丙烯酸和苯乙烯组成的混合单体，混合单体中上述各成分的质量比为
l : o.i : 0.3: o.i : i;
去离子水质量百分比0.2 6%的十二烷基磺酸盐和0.1 4%的OP-10非离子 型表面活性剂；
混合单体质量百分比0.3 1.5%的过硫酸钾或过硫酸铵引发剂；和混合单体 质量百分比0.01 2.0%的十二烷基硫醇链转移剂；
然后开动搅拌器，混合均匀，逐渐将温度升至60 85"C，反应3 8小时， 再冷却降温至30 40'C，得到丙烯酸酯树脂乳液，出料。
(3) 将所述的聚氨酯乳液PU和丙烯酸酯乳液PA的化学交联共混，其步骤
如下
A、 在上述PA乳液中加入质量百分比0.01 1.0%的有机硅氧烷消泡剂、 0.01 1.5%的聚氨酯类触变剂和0.01 1.0%的丙烯酸酯聚氨酯类增稠剂等助剂， 混合均匀，以涂-4粘度计测量粘度(涂4杯)，控制粘度在150 300秒，再加入 上述PA乳液质量百分比1 3.0%的亲水改性的多异氰酸酯小分子交联剂，得A 组分；
B、 在高速分散机中加入上述PU乳液，在PU乳液中加入颜填料，颜填料 为50 800目处理后的碳酸钙或二氧化硅无机化合物颜填料，PU乳液与颜填料 质量比为1 : 0.1 1.0 。同时加入按颜填料质量0.1 5%聚丙烯酸钠盐、0.01 5%六偏磷酸盐和0.1 2%丙烯酸酯聚氨酯等分散助剂，开动高速分散机，控制 转速为200 2000转/分，搅拌40 60分钟使其混合均匀；降低转速至80 1000 转/分，搅拌30 60分钟，充分混合均匀，得B组分；
C、 在高速分散机中，加入质量比1 : 0.5 3.5的上述A组分和B组分，控制转速50 600转/分，搅拌45分钟，混合均匀，得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润 保护剂。
所述保护剂最后涂覆至镀银玻璃表面成膜。
本发明包括了水基丙烯酸酯乳液合成和水基聚氨酯乳液合成，以及由PA和 PU化学交联共混制备镀银玻璃表面浸润保护剂。所制成的水基浸润保护剂特点 是水基丙烯酸酯-聚氨酯在合成、制备和浸润保护等工艺过程中安全无毒、性 能稳定可靠、绿色环保，浸润保护设备工艺简洁，符合使用要求。
具体实施例方式
下述各实施例中各组分的配比份数和百分比均按质量计。 实施例h
(1) 、聚氨酯乳液的合成
在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，按l : 1 3.5的比例加入异佛 尔酮二异氰酸酯(IPDI)和经脱水处理的聚醚二元醇，升温至70 9(TC，反应2 6小时，冷却至室温，加入上述溶液1 3%的二羟甲基丙酸(DMPA)禾tl 0.5 2.5%的1，4-丁二醇，升温至40 6(TC反应1 3小时，加入上述总溶液量的0.5 6.5%甲醇禾卩1.0 5.5%丙酮，反应结束后冷却至室温，用三乙胺中和至二羟甲基 丙酸中70%-90%的羧基与三乙胺中和反应成盐后，加入总质量5 10%的去离子 水乳化得聚氨酯水乳液。
(2) 、丙烯酸酯乳液的合成
在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，加入去离子水8 14份，加入 6 12份甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和苯乙烯
组成的混合单体，其比例为i : o.i : 0.3: o.i : i。加入去离子水量的1 3%十二
垸基磺酸盐和0.5 1.5%的OP-10非离子型表面活性剂；加入混合单体量0.3 1.5%的过硫酸钾或过硫酸铵引发剂及混合单体量0.01 2.0%的十二烷基硫醇链 转移剂。开动搅拌混合均匀，逐渐升温至60 85"C，反应3 8小时，待反应结 束后冷却降温至30 4(TC，得丙烯酸酯树脂乳液，出料。
(3) 聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液的化学交联共混
在上述PA乳液加入0.01 1.0 %的有机硅氧烷消泡剂，0.01 1.5%聚氨酯类 触变剂和0.01 1.0%丙烯酸酯聚氨酯类增稠剂，混合均匀，控制粘度在150 300秒(涂4杯)，加入PA乳液l 3.0o/。的亲水改性的多异氰酸酯小分子交联剂，得
A组分；
在高速分散机中加入上述PU乳液，在PU乳液中加入1 3份碳酸钙，并加 入按颜填料量0.1 3%聚丙烯酸钠盐、0.01 3.5%六偏磷酸盐和0.1 1.5%丙烯 酸酯聚氨酯，保持分散机转速为100 600转/分，搅拌30 45分钟后，降低转 速至50 100转/分，混合均匀，得B组分；
将所述A组分和B组分按1 : 1 3.5的比例加入高速分散机中，在转速为 50-100转/分将其混合均匀，得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂。
在适用期4 8小时内，采用常规的浸润、涂刷、喷涂或淋涂等浸润保护工 艺方法将水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂涂装至镀银玻璃表面，表干l 3分钟， 实干10 30分钟。
权利要求
1、一种镀银玻璃表面水基浸润保护剂的制备方法，包括聚氨酯乳液PU的合成、丙烯酸酯乳液PA的合成、及氨酯乳液PU和丙烯酸酯乳液PA进行化学交联共混三部分制得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂。
2、 根据权利要求1所述的制备方法，所述三部分为(1) 、所述聚氨酯乳液PU的合成步骤如下在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，按质量比l : 1 3.5加入甲苯2， 4二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯，以及经脱水处理的聚酯二元醇或聚醚二元醇，升温至70 90。C，反应2 6小时，冷却至室温后加入上述溶液质量百分比1 4.2%的二羟甲基丙酸和0.5 3.5%的1， 4-丁二醇，升温至40 60。C，反应1 3小时，再加入上述溶液总量质量百分比0.5 6.5%的甲醇和1.0 5.5%的丙酮，反应结束后冷却至室温，用三乙胺中和，至二羟甲基丙酸中70%-90%的羧基与三乙胺中和反应成盐后加入总质量5 10%的去离子水乳化，得到聚氨酯乳液，出料。(2) 、所述丙烯酸酯乳液PA的合成步骤如下在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，加入以下组分8 14份(质量份数)去离子水；6 12份(质量份数)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和苯乙烯组成的混合单体，混合单体中上述各成分的质量比为l : o.i : 0.3 : o.i : l;去离子水质量百分比0.2 6%的十二垸基磺酸盐和0.1 4%的OP-10非离子型表面活性剂；混合单体质量百分比0.3 1.5%的过硫酸钾或过硫酸铵引发剂；和混合单体质量百分比0.01 2.0%的十二垸基硫醇链转移剂；然后开动搅拌器，混合均匀，逐渐将温度升至60 85'C，反应3 8小时，再冷却降温至30 4(TC，得到丙烯酸酯树脂乳液，出料。G)将所述的聚氨酯乳液PU和丙烯酸酯乳液PA的化学交联共混，其步骤如下A、在上述PA乳液中加入质量百分比0.01 1.0%的有机硅氧垸消泡剂、0.01 (1.5%的聚氨酯类触变剂和0.01 1.0%的丙烯酸酯聚氨酯类增稠剂等助剂，混合均匀，以涂-4粘度计测量粘度，控制粘度在150 300秒，再加入上述PA乳液质量百分比1~3.0%的亲水改性的多异氰酸酯小分子交联剂，得A组分；B、 在高速分散机中加入上述PU乳液，在PU乳液中加入颜填料，颜填料为50 800目处理后的碳酸钙或二氧化硅无机化合物颜填料，PU乳液与颜填料质量比为1 : 0.1 1.0;同时加入按颜填料量质量百分比0.1 5%聚丙烯酸钠盐、0.01 5%六偏磷酸盐和0.1 2%丙烯酸酯聚氨酯等分散助剂，开动高速分散机，控制转速为200 2000转/分，搅拌40 60分钟使其混合均匀；降低转速至80 1000转/分，搅拌30~60分钟，充分混合均匀，得B组分；C、 在高速分散机中，加入质量比l :0.5 3.5的上述A组分和B组分，控制转速50 600转/分，搅拌45分钟，混合均匀，制得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂。
3、根据权利要求l、 2所述的制备方法，所述三部分为(1) 、聚氨酯乳液的合成在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，按l : 1 3.5的比例加入异佛尔酮二异氰酸酯和经脱水处理的聚醚二元醇，升温至70 9(TC，反应2 6小时，冷却至室温，加入上述溶液1 3%的二羟甲基丙酸和0.5 2.5%的1， 4-丁二醇，升温至40 6(TC反应1 3小时，加入上述总溶液量的0.5 6.5%甲醇和1.0 5.5%丙酮，反应结束后冷却至室温，用三乙胺中和至二羟甲基丙酸中70%-90%的羧基与三乙胺中和反应成盐后，加入总质量5 10%的去离子水乳化得聚氨酯水乳液。(2) 、丙烯酸酯乳液的合成在带有温度计、搅拌和回流装置的反应釜中，加入去离子水8 14份，加入6 12份甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和苯乙烯组成的混合单体，其比例为i : o.i : 0.3 : o.i : i。加入去离子水量的1 3%十二烷基磺酸盐和0.5 1.5%的OP-10非离子型表面活性剂；加入混合单体量0.3 1.5%的过硫酸钾或过硫酸铵引发剂及混合单体量0.01 2.0%的十二烷基硫醇链转移剂。开动搅拌混合均匀，逐渐升温至60 85'C，反应3 8小时，待反应结束后冷却降温至30 40'C，得丙烯酸酯树脂乳液，出料。G)聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液的化学交联共混在上述PA乳液加入0.01 1.0%的有机硅氧垸消泡剂，0.01 1.5%聚氨酯类触变 剂和0.01 1.0%丙烯酸酯聚氨酯类增稠剂，混合均匀，控制粘度在150 300秒，加 入PA乳液1 3.0%的亲水改性的多异氰酸酯小分子交联剂，得A组分；在高速分散机中加入上述PU乳液，在PU乳液加入1 3份碳酸钙，并加入按颜 填料量0.1 3%聚丙烯酸钠盐、0.01 3.5%六偏磷酸盐和0.1 1.5%丙烯酸酯聚氨酯， 保持分散机转速为100 600转/分，搅拌30 45分钟后，降低转速至50 100转/分， 混合均匀，得B组分；将所述A组分和B组分按1 : 1 3.5的比例加入高速分散机中，在转速为50-100 转/分下将其混合均匀，得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂。
4、根据权利要求l、 2的制备方法制备的保护剂的应用，其特征在于在适用期 4 8小时内，采用常规的浸润、涂刷、喷涂或淋涂等浸润保护工艺方法将水基丙烯 酸酯-聚氨酯浸润保护剂涂装至镀银玻璃表面，表干1 3分钟，实干10 30分钟。
全文摘要
本发明提供一种镀银玻璃表面用水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂的制备方法，并用于镀银玻璃表面浸润保护，使浸润保护工艺符合绿色化环保理念。本发明的技术方案为制备方法包括聚氨酯乳液PU(PU乳液)的合成、丙烯酸酯乳液PA(PA乳液)的合成，及聚氨酯乳液PU和丙烯酸酯乳液PA进行化学交联共混三部分制得水基丙烯酸酯-聚氨酯浸润保护剂。保护剂在交联之前涂覆至镀银玻璃表面成膜。本发明制成的水基浸润保护剂特点是水基丙烯酸酯-聚氨酯在合成、制备和浸润保护等工艺过程中安全无毒、性能稳定可靠、绿色环保，浸润保护设备工艺简洁。
文档编号C08J3/24GK101654523SQ20091017674
公开日2010年2月24日 申请日期2009年9月21日 优先权日2009年9月21日
发明者劲 余, 辉 巫, 李月常, 全 罗, 郭丽萍, 韩凤志 申请人:东莞市惠德丽实业有限公司