一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法
【专利摘要】本发明涉及一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，包括如下步骤：预聚体的制备；预聚体的扩链与交联；丙烯酸单体的引入；预聚体的乳化中和；乳液聚合；FTIR分析，粘度测定；NCO基含量的测定；胶膜的制备。本发明方法简单、成本低廉，重复性好，获得的环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料综合性能稳定、耐化学性好、存放周期长、拉伸强度大、附着力强。
【专利说明】一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机涂料合成【技术领域】，尤其涉及一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法。
【背景技术】
[0002]聚氨酯以其分子结构的软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点，广泛用于涂料、胶粘剂、弹性体、发泡材料等。但是随着环保法规的日益严格和人们环保意识的逐渐增强，这种溶剂型聚氨酯的使用愈来愈受到限制，以水为分散介质的环保性水性聚氨酯(WPU)成为近年来聚氨酯树脂开发研究的方向。单纯的WPU乳液在一些性能上还不能满足人们的需求，如:胶膜力学性能不佳，耐化学性和耐水、耐溶剂性不好，硬度较低。为改善水性聚氨酯乳液及涂膜性能、扩大水性聚氨酯的应用范围，就必须对WPU乳液进行适当的改性。环氧树脂具有高模量、高强度和耐化学性好等优点，可以利用环氧的羟基和环氧基参与反应，提高水性聚氨酯胶膜的机械性能、耐水性和耐溶剂性等。丙烯酸酯(PA)具有较好的耐水性、耐候性。可用丙烯酸树脂对水性聚氨酯进行改性，提高其耐候性和耐水性。同时利用环氧树脂和丙烯酸酯对水性聚氨酯改性，使两者有机地结合起来，从而使聚氨酯乳胶膜的性能得到明显改善。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低廉，重复性好，获得的环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料综合性能稳定、耐化学性好、存放周期长、拉伸强度大、附着力强的复合涂料合成方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，包括如下步骤:
[0004]预聚体的制备；预聚体的扩链与交联；丙烯酸单体的引入；预聚体的乳化中和；乳液聚合；FTIR分析，粘度测定；NC0基含量的测定；胶膜的制备。
[0005]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0006]进一步，所述预聚体的制备步骤的具体实现如下:
[0007]在装有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入TDI和聚醚二元醇，逐渐升温到70?80°C，保持在此温度下反应I?1.5h左右，取样测定反应物中NCO基团的含量，当达到规定值后，开始降温。
[0008]进一步，所述预聚体的扩链与交联步骤的具体实现如下:
[0009]降温至50?80°C，加入扩链剂BD0，保持此温度反应I?2h，加入亲水扩链剂DMPA、环氧树脂E-44、NMP,并加入少量催化剂二丁基二月桂酸锡，保温反应约I?5h直至NCO达到规定值，反应过程中添加适量的丙酮以控制预聚体的粘度。
[0010]进一步，所述丙烯酸单体的引入步骤的具体实现如下:
[0011]反应温度在70?75°C之间，滴加MMA与HEA的混合物，0.5?Ih滴加完毕，并开始降温。
[0012]进一步，所述预聚体的乳化中和步骤的具体实现如下:
[0013]降温至20?50°C，将上一步混合物倒入乳化量杯中，在强力分散机的高速搅拌下一次性快速加入TEA和去离子水的混合物，高速搅拌，紧接着加入适量EDA进行扩链，继续高速搅拌I?5min，得到PUA水分散体。
[0014]进一步，所述乳液聚合步骤的具体实现如下:
[0015]将得到的PUA水分散体，倾入四口瓶中，加入溶有少量AIBN的适量丙酮溶液，保温在60?80°C，引发丙烯酸单体聚合反应I?5h，得到最终的PUA复合乳液。
[0016]进一步，所述胶膜的制备步骤的具体实现如下:
[0017]将乳液在聚四氟乙烯板上流延成膜，然后放入烘箱中，在70?90°C条件下烘2?3h,制备厚度约为0.5?2mm的膜。
[0018]本发明的有益效果是:方法简单、成本低廉，重复性好，获得的环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料综合性能稳定、耐化学性好、存放周期长、拉伸强度大、附着力强。
【具体实施方式】
[0019]以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0020]一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，包括如下步骤:
[0021]预聚体的制备；预聚体的扩链与交联；丙烯酸单体的引入；预聚体的乳化中和；乳液聚合；FTIR分析，粘度测定；NC0基含量的测定；胶膜的制备。
[0022]实施例1:
[0023]在装有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入TDI和聚醚二元醇，逐渐升温到70°C，保持在此温度下反应Ih左右，取样测定反应物中NCO基团的含量，当达到规定值后，开始降温；降温至50°C，加入扩链剂BD0，保持此温度反应lh，加入亲水扩链剂DMPA、环氧树脂E-44、NMP，并加入少量催化剂二丁基二月桂酸锡，保温反应约Ih直至NCO达到规定值，反应过程中添加适量的丙酮以控制预聚体的粘度；反应温度在70°C之间，滴加MMA与HEA的混合物，0.5h滴加完毕，并开始降温；降温至20°C，将上一步混合物倒入乳化量杯中，在强力分散机的高速搅拌下一次性快速加入TEA和去离子水的混合物，高速搅拌,紧接着加入适量EDA进行扩链，继续高速搅拌lmin，得到PUA水分散体；FTIR分析，粘度测定；NC0基含量的测定；将得到的PUA水分散体，倾入四口瓶中，加入溶有少量AIBN的适量丙酮溶液，保温在60°C，引发丙烯酸单体聚合反应lh，得到最终的PUA复合乳液；将乳液在聚四氟乙烯板上流延成膜，然后放入烘箱中，在70°C条件下烘2h，制备厚度约为0.5mm的膜。
[0024]实施例2:
[0025]在装有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入TDI和聚醚二元醇，逐渐升温到75°C，保持在此温度下反应1.2h左右，取样测定反应物中NCO基团的含量，当达到规定值后，开始降温；降温至60°C，加入扩链剂BD0，保持此温度反应1.5h，加入亲水扩链剂DMPA、环氧树脂E-44、NMP，并加入少量催化剂二丁基二月桂酸锡，保温反应约3h直至NCO达到规定值，反应过程中添加适量的丙酮以控制预聚体的粘度；反应温度在72°C之间，滴加MMA与HEA的混合物，0.7h滴加完毕，并开始降温；降温至30°C，将上一步混合物倒入乳化量杯中，在强力分散机的高速搅拌下一次性快速加入TEA和去离子水的混合物，高速搅拌，紧接着加入适量EDA进行扩链，继续高速搅拌3min，得到PUA水分散体；将得到的PUA水分散体，倾入四口瓶中，加入溶有少量AIBN的适量丙酮溶液，保温在70°C，引发丙烯酸单体聚合反应3h，得到最终的PUA复合乳液；FTIR分析，粘度测定；NCO基含量的测定；将乳液在聚四氟乙烯板上流延成膜，然后放入烘箱中，在80°C条件下烘2.5h，制备厚度约为Imm的膜。
[0026]实施例3:
[0027]在装有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入TDI和聚醚二元醇，逐渐升温到80°C，保持在此温度下反应1.5h左右，取样测定反应物中NCO基团的含量，当达到规定值后，开始降温；降温至80°C，加入扩链剂BD0，保持此温度反应2h，加入亲水扩链剂DMPA、环氧树脂E-44、NMP，并加入少量催化剂二丁基二月桂酸锡，保温反应约5h直至NCO达到规定值，反应过程中添加适量的丙酮以控制预聚体的粘度；反应温度在75°C之间，滴加MMA与HEA的混合物，Ih滴加完毕，并开始降温；降温至50°C，将上一步混合物倒入乳化量杯中，在强力分散机的高速搅拌下一次性快速加入TEA和去离子水的混合物，高速搅拌,紧接着加入适量EDA进行扩链，继续高速搅拌5min，得到PUA水分散体；将得到的PUA水分散体，倾入四口瓶中，加入溶有少量AIBN的适量丙酮溶液，保温在80°C，引发丙烯酸单体聚合反应5h，得到最终的PUA复合乳液；FTIR分析，粘度测定；NC0基含量的测定；将乳液在聚四氟乙烯板上流延成膜，然后放入烘箱中，在90°C条件下烘3h，制备厚度约为2mm的膜。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，包括如下步骤: 预聚体的制备；预聚体的扩链与交联；丙烯酸单体的引入；预聚体的乳化中和；乳液聚合；FTIR分析，粘度测定；NCO基含量的测定；胶膜的制备。
2.根据权利要求1所述一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，所述预聚体的制备步骤的具体实现如下: 在装有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入TDI和聚醚二元醇，逐渐升温到70?80°C，保持在此温度下反应I?1.5 h左右，取样测定反应物中NCO基团的含量，当达到规定值后，开始降温。
3.根据权利要求1所述一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，所述预聚体的扩链与交联步骤的具体实现如下: 降温至50?80°C，加入扩链剂BD0，保持此温度反应I?2h，加入亲水扩链剂DMPA、环氧树脂E-44、NMP,并加入少量催化剂二丁基二月桂酸锡，保温反应约I?5h直至NCO达到规定值，反应过程中添加适量的丙酮以控制预聚体的粘度。
4.根据权利要求1所述一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，所述丙烯酸单体的引入步骤的具体实现如下: 反应温度在70?75°C之间，滴加MMA与HEA的混合物，0.5?Ih滴加完毕，并开始降温。
5.根据权利要求1所述一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，所述预聚体的乳化中和步骤的具体实现如下: 降温至20?50°C，将上一步混合物倒入乳化量杯中，在强力分散机的高速搅拌下一次性快速加入TEA和去离子水的混合物，高速搅拌，紧接着加入适量EDA进行扩链，继续高速搅拌I?5min，得到PUA水分散体。
6.根据权利要求1所述一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，所述乳液聚合步骤的具体实现如下: 将得到的PUA水分散体，倾入四口瓶中，加入溶有少量AIBN的适量丙酮溶液，保温在60?80°C，引发丙烯酸单体聚合反应I?5h，得到最终的PUA复合乳液。
7.根据权利要求1所述一种环氧树脂与丙烯酸酯复合涂料合成方法，其特征在于，所述胶膜的制备步骤的具体实现如下: 将乳液在聚四氟乙烯板上流延成膜，然后放入烘箱中，在70?90°C条件下烘2?3h，制备厚度约为0.5?2mm的膜。
【文档编号】C08F220/06GK104327662SQ201410579092
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月25日 优先权日:2014年10月25日
【发明者】周祖渝 申请人:重庆市旭星化工有限公司