本发明涉及高分子聚合物领域，具体涉及一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂及其制备方法。
背景技术：
现有的金刚砂浆料中含有树脂，起到粘接金刚砂的作用，而现在市场上的这些水性聚氨酯树脂对研磨料金刚砂的粘附力较弱，导致金刚砂的抗撕裂强度仍有较大欠缺，造成使用寿命短、不耐用等缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂及其制备方法。
为了实现以上目的及其它相关目的，本发明是通过包括以下的技术方案实现的：
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂，按重量份计，由以下原料组成：
进一步地，所述有机铋催化剂选自coscat83、有机铋1610、有机铋2010、有机铋2810、有机铋2808中的一种或多种。
进一步地，所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
进一步地，所述多元醇选自聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、端羟基聚丁二烯、聚硅氧烷多元醇和聚酯醚多元醇中的一种或多种。
进一步优选地，所述的多元醇为二元醇。
进一步更优选地，所述多元醇选自己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇、聚环氧乙烷二元醇、聚环氧丙烷二元醇、端羟基聚丁二烯和聚硅氧烷二元醇中的一种或多种。
进一步地，所述多异氰酸酯中的多异氰酸酯基团与所述多元醇中的羟基基团的摩尔数之比为0.97～0.98。
进一步地，所述第一扩链剂选自二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸和二羟甲基辛酸中的一种或多种。
进一步地，所述第二扩链剂选自乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和二羟甲基环己烷中的一种或多种。
进一步地，所述封闭剂选自苯酚、丁酮肟、亚硫酸氢钠、异丙醇、己内酰胺、乙酰乙酸乙酯中的一种或多种。
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
按份数称取多元醇和多异氰酸酯，并在85～95℃下反应2～3h；再加入第一扩链剂、第二扩链剂、丙酮，并在75～85℃下反应1～3h；然后加入有机铋催化剂，在65～75℃下反应2～3h；然后加入封闭剂，降温至35～45℃反应一小时，加入三乙胺进行中和，加入水后保持搅拌，然后将反应物在85～95℃下反应2～3h，真空脱出丙酮即可获得所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂。
本发明中丙酮可以降低反应溶液的粘度，其添加量可根据反应需要酌情添加，比如10～100份，优选20～80份，更优选30～60份。
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂的用途，将所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂经增稠、润湿、消泡处理后，直接进行涂布。
所述增稠、润湿、消泡处理步骤均采用本领域公知的常规技术手段来实现。
本发明的高温自交联改性水性聚氨酯树脂在高温烘烤时，释放出异氰酸酯与金刚砂反应交联，可以显著提高其附着力和成膜的撕裂强度。
本发明的高温自交联改性水性聚氨酯树脂在合成过程中封闭部分异氰酸酯基团，而在使用过程中经烘烤后会释放引发交联。同时避免了额外加入固化剂导致涂料使用期短的问题。
本发明的高温自交联改性水性聚氨酯树脂适用于金刚砂砂浆中。
本发明的有益效果：
(1)本发明的高温自交联改性水性聚氨酯树脂在高温烘烤时，释放出异氰酸酯与金刚砂反应交联，可以显著提高其附着力和成膜的撕裂强度；
(2)本发明的高温自交联改性水性聚氨酯树脂不需要额外加入固化剂，节省了生产成本，以及延长了树脂的使用寿命；
(3)本发明的制备方法操作简单，对设备要求低，适合于进行大规模生产，成本低廉。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，现结合以下具体实施例做进一步说明，但是本发明不限于具体实施例。
实施例1
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂，按重量份计，由以下原料组成：
按份数称取聚四氢呋喃醚二元醇和甲苯二异氰酸酯，并在85℃下反应2h；再加入二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、丙酮，并在75～85℃下反应1h；然后加入有机铋1610，在65℃下反应2～3h；然后加入苯酚，降温至35℃反应一小时，加入三乙胺进行中和，加入水后保持搅拌，然后将反应物在85℃下反应2h，真空脱出丙酮即可获得所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂。
将所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂经增稠、润湿、消泡处理后，直接用于金刚砂浆料中。
本实施例的高温自交联改性水性聚氨酯树脂对金刚砂的粘附力较强，显著地提升了金刚砂的抗撕裂强度。
实施例2
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂，按重量份计，由以下原料组成：
按份数称取聚环氧乙烷多元醇和1,6-己二异氰酸酯，并在95℃下反应3h；再加入二羟甲基丁酸、1,6-己二醇、丙酮，并在75～85℃下反应3h；然后加入有机铋2010，在75℃下反应3h；然后加入丁酮肟，降温至45℃反应一小时，加入三乙胺进行中和，加入水后保持搅拌，然后将反应物在95℃下反应3h，真空脱出丙酮即可获得所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂。
将所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂经增稠、润湿、消泡处理后，直接用于金刚砂浆料中。
本实施例的高温自交联改性水性聚氨酯树脂对金刚砂的粘附力较强，显著地提升了金刚砂的抗撕裂强度。
实施例3
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂，按重量份计，由以下原料组成：
按份数称取聚硅氧烷多元醇和萘-1,5-二异氰酸酯，并在90℃下反应2～3h；再加入二羟甲基戊酸、第二扩链剂、丙酮，并在80℃下反应12h；然后加入有机铋2810，在70℃下反应2～3h；然后加入山梨醇，降温至40℃反应一小时，加入三乙胺进行中和，加入水后保持搅拌，然后将反应物在90℃下反应2～3h，真空脱出丙酮即可获得所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂。
将所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂经增稠、润湿、消泡处理后，直接用于金刚砂浆料中。
本实施例的高温自交联改性水性聚氨酯树脂对金刚砂的粘附力较强，显著地提升了金刚砂的抗撕裂强度。
实施例4
一种高温自交联改性水性聚氨酯树脂，按重量份计，由以下原料组成：
按份数称取聚环氧乙烷二元醇和二环己基甲烷二异氰酸酯，并在85～95℃下反应2～3h；再加入二羟甲基辛酸、二羟甲基环己烷、丙酮，并在75～85℃下反应1～3h；然后加入有机铋催化剂，在65～75℃下反应2～3h；然后加入己内酰胺，降温至35～45℃反应一小时，加入三乙胺进行中和，加入水后保持搅拌，然后将反应物在85～95℃下反应2～3h，真空脱出丙酮即可获得所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂。
将所述高温自交联改性水性聚氨酯树脂经增稠、润湿、消泡处理后，直接用于金刚砂浆料中。
本实施例的高温自交联改性水性聚氨酯树脂对金刚砂的粘附力较强，显著地提升了金刚砂的抗撕裂强度。
以上所述仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之中。