本发明属于有机合成和高分子材料，具体涉及一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法。
背景技术：
1、水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系。基于无污染、性能优良、易于改性等特点，水性聚氨酯被广泛应用在各个领域。但由于其耐水性差、力学性能弱、价格较为高昂等不足之处，限制了水性聚氨酯的应用范围及进一步发展。所以通过对其改性，来增强水性聚氨酯的综合性能，可以让水性聚氨酯得到更为广泛的应用。
2、丙烯酸酯与其他高分子树脂相比，具有耐候、耐水、耐溶剂等优异的性能。用丙烯酸酯来改性聚氨酯，可以将聚氨酯与丙烯酸酯的性能结合，从而制造出低成本、高固含量的环保型丙烯酸酯-水性聚氨酯，具有广泛的应用前景。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有合成工艺的不足，提供一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法，改善水性聚氨酯的耐水性、力学性能和硬度性能。
2、为实现以上目的,本发明采用的技术方案是：
3、一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备,它包括下列的原料：聚己二酸丁二醇酯二醇,二苯基甲烷二异氰酸酯,二羟甲基丙酸，1,4-丁二醇，甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，十二烷基硫酸钠，偶氮二异丁腈，三乙胺，二月桂酸二丁基锡，n-甲基吡咯烷酮,丙酮和去离子水。
4、一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法,它包括以下步骤：
5、(1)将聚己二酸丁二醇酯二醇加入带有搅拌的三口烧瓶中，加热至110℃后真空脱水3.0h，然后降温至70～80℃；
6、(2)将一定量二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入上述三口烧瓶中，在温度70～80℃下通氮气保护搅拌反应2.0h；
7、(3)将一定量的二羟甲基丙酸的n-甲基吡咯烷酮溶液加入上述三口烧瓶中，于70℃搅拌反应1.5h得反应产物i，再加入适量1,4-丁二醇并于70℃搅拌反应1.0h，再加入适量丙酮调节粘度，得反应产物ii；
8、(4)在反应产物ii中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯，于70℃搅拌反应1h，得反应产物iii；
9、(5)降温至30℃后，加入适量三乙胺搅拌反应0.5h，再加入适量去离子水并高速剪切乳化0.5h；
10、(6)加入一定量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及十二烷基硫酸钠，充分混合并升温至75℃，在5小时内均匀滴加一定量的偶氮二异丁腈，得反应产物ⅳ；
11、(7)真空蒸馏除去丙酮,得目标产物丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液。
12、所述步骤(1)中的聚己二酸丁二醇酯二醇分子量为1000，简称pba-1000。
13、所述步骤(2)中二苯基甲烷二异氰酸酯与pba-1000的摩尔比为1.8～2.2，以pba-1000的质量为基准，二月桂酸二丁基锡的质量为1％。
14、所述步骤(3)中n-甲基吡咯烷酮溶液中二羟甲基丙酸的质量百分比为10％，二羟甲基丙酸的质量为反应产物i的2％～4％，1,4-丁二醇的质量为反应产物ii的2％。
15、所述步骤(4)中甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔量为反应产物ii中所剩异氰酸根含量的50％。
16、所述步骤(5)中三乙胺的摩尔量为二羟甲基丙酸的摩尔量的50％，去离子水的质量为反应产物iii的100％～150％。
17、所述步骤(6)中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的总添加量为反应产物ii的60％，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比为3:7～7:3，以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯质量之和为基准，十二烷基硫酸钠与偶氮二异丁腈的添加量分别为3％和1％。
18、本发明的创新之处，在于将一定量的甲基丙烯酸羟乙酯用于聚氨酯预聚体封端，随后采用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯在引发剂的作用下引发丙烯酸酯进行自由基聚合反应，得到具有核壳结构的丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液。由丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液所制备的胶膜产物具有优异的耐水性、耐溶剂性，良好的力学性能、硬度以及低廉的价格。
1.一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述步骤（1）中的聚己二酸丁二醇酯二醇分子量为1000，简称pba-1000；所述步骤（2）中二苯基甲烷二异氰酸酯所含异氰酸根与聚己二酸丁二醇酯二醇所含羟基的摩尔比为1.8~2.2，以pba-1000的质量为基准，二月桂酸二丁基锡的质量为1%。
3.如权利要求1所述的一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中n-甲基吡咯烷酮溶液中二羟甲基丙酸的质量百分比为10%。
4.如权利要求1所述的一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中二羟甲基丙酸的质量为反应产物i的2%~4%，1,4-丁二醇的质量为反应产物ii的2%；所述步骤（4）中甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔量为反应产物ii中所剩异氰酸根含量的50%。
5.如权利要求1所述的一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法,其特征在于所述步骤（5）中三乙胺的摩尔量为二羟甲基丙酸的摩尔量的50%，去离子水的质量为反应产物iii的100%~150%。
6.如权利要求1所述的一种丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法,其特征在于所述步骤（6）中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的总添加量为反应产物ii 的60%，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比为3:7~7:3，以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯质量之和为基准，十二烷基硫酸钠与偶氮二异丁腈的添加量分别为3%和1%。