， 降温至50°C以下，加入90%的亲水单体重量的中和剂中和，得到含羧酸盐的聚氨酯。加入 含羧酸盐的聚氨酯重量4. 5倍的去离子水乳化；然后在温度为70°C和真空度为0. 07Mpa的 条件下减压蒸馏脱除溶剂，调整固含量为35%。调节pH值至6. 8,得聚醛改性聚氨酯水分 散体。
[0156] (2)聚醛改性聚氨酯水分散体的性能：固含量：35% ;粘度：50cps ;分散体平均粒 径（Dp) = 55nm ;常温贮存稳定性1年；耐钙离子稳定性优异；对成膜助剂容忍度优异；
[0157] (3)超低VOC含量水性木器涂料的配制：
[0158] 各组分的原料类型及用量如表23 :
[0159] 表 23
[0161] (4)水性木器涂料性能如表24 :
[0162] 表24超低VOC含量水性木器涂料的综合性能
[0164] 实施例8
[0165] 1)聚醛改性聚氨酯分散体的制备
[0166] 各组分的原料类型及用量如表25 :
[0167] 表 25
[0170] 制备工艺：在反应釜中，加入聚合物二元醇（N220和聚四氢呋喃二元醇）、聚醛树 脂（KR-120)与二异氰酸酯单体（甲苯二异氰酸酯），升温至85°C，保温2. 0小时；加入小分 子扩链剂（1，4-丁二醇、1，4-环己二醇），在70°C下反应至NCO基团含量为14% ;加入亲 水扩链剂，在65°C下反应至NCO基含量低于4%，加入封端剂（二丙二醇甲醚和二丙二醇丁 醚）反应至NCO基含量低于0. 5% ;用丙酮调节反应物粘度为SOOcps，降温至50°C以下，加 入95%的亲水单体重量的中和剂中和，得到含羧酸盐的聚氨酯。加入含羧酸盐的聚氨酯重 量3. 5倍的去离子水乳化；然后在温度为60°C和真空度为0.1 Mpa的条件下减压蒸馏脱除 溶剂，调整固含量为36%。调节pH值至7. 2,得聚醛改性聚氨酯水分散体。
[0171] (2)聚醛改性聚氨酯水分散体的性能：固含量：36% ;粘度：80cps ;分散体平均粒 径（Dp) = 85nm ;常温贮存稳定性1年；耐钙离子稳定性优异；对成膜助剂容忍度优异；
[0172] (3)超低VOC含量水性木器涂料的配制：
[0173] 各组分的原料类型及用量如表26 :
[0174] 表 26
[0180] 上述实施例说明聚醛改性BPUD具有优异的助成膜能力，与高Tg的聚丙烯酸酯乳 液复配，在不加小分子成膜助剂的情况下，配制的涂膜5°C可以成膜，即具有优异的低温成 膜性能，其涂膜具有较高的硬度和优异的耐化学品性能。
【主权项】
1. 具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 1) 在反应釜中，加入聚合物二元醇、聚醛树脂与二异氰酸酯单体，升温至70~90°C，保 温I. 0~2. 0小时；加入小分子二元醇扩链剂或者直接在70~80°C下反应至NCO基团含 量为5~15% ;加入亲水扩链剂，在50~70°C下反应至NCO基含量低于4%，加入封端剂 反应至NCO基含量低于0. 5% ;用丙酮调节反应物粘度为300-3000cps，降温至50°C以下， 加入中和剂中和，得到含羧酸盐的聚氨酯；以质量份数计，所述的小分子二醇扩链剂的加入 量为0 - 8份； 2) 加入含羧酸盐的聚氨酯重量1~5倍的去离子水乳化；乳化结束后蒸馏脱除溶剂并 调节PH值至6 - 8,得到所述的聚醛改性水性聚氨酯； 所述的聚合物二元醇的数均分子质量为300 - 10000,羟值为30 - 200mgK0H/g ; 所述的聚醛树脂为醛树脂A81、醛酮树脂KR-80F、KR-120、KR120B、KR-120W、醛酮树脂 UK-100、UK-300、UK-500、醛酮树的 YHKR-1210 和 YHKR-1218 中的一种或多种； 所述的亲水扩链剂为二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸其中 一种或两种以上混合物； 所述的封端剂是乙醇、异丙醇、异丁醇、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、丙 二醇单油酸酯中的一种或多种； 所述的二异氰酸酯单体是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、已二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯一种或多 种； 所述的中和剂为N，N -二甲基乙醇胺、氨水、三乙胺其中一种或多种。2. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于，所述的聚合物二元醇为CM - 1044聚酯二元醇、CM - 1042聚酯二元醇、T 一 1136聚 酯二元醇、N210聚醚多元醇、N220聚醚多元醇、DiollOOO聚醚多元醇、Diol2000聚醚多元 醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇、聚氨酯二元醇、聚丙烯酸酯二元醇、聚丁二烯二元 醇和聚己内酯二元醇一种或多种。3. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征 在于，以质量份数计，所述的聚合物二元醇、聚醛树脂与二异氰酸酯单体的加入量分别为 40~60份、0? 5~5份和35~50份。4. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于，以质量份数计，所述的封端剂的加入量为5 - 8份；所述的亲水扩链剂的加入量为5 - 8 份。5. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于，步骤2)乳化过程还包括加入消泡剂，消泡剂为TEGO - 810、TEGO - 805、TEGO - 825和 TEGO - 845中一种或多种。6. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于，所述小分子扩链剂为乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇，1，6_己二醇，1，4_环己二醇、二乙二 醇和二甘醇其中一种或两种以上的混合物。7. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于，所述的中和剂的加入量为亲水扩链剂重量的80 - 120%。8. 权利要求1所述的具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在 于，步骤2)中，所述的蒸馏脱除溶剂是在温度为50~120°C和真空度为0. 02~0.1 Mpa的 条件下进行。9. 一种具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯，其特征在于，其由权利要求1-8任一 项所述制备方法制得，其固含量为32 - 42%，粘度为30~500CP，乳胶粒径为60~100纳 米。10. 权利要求9所述具有助成膜功能的聚醛改性水性聚氨酯在制备超低VOC含量水性 木器涂料的应用，以质量份数计，原料组成包括聚丙烯酸酯乳液48~64份、聚醛改性水性 聚氨酯16~32份、中和剂0. 1~0. 3份、增稠剂0. 2~0. 5份、硅溶胶3~5份、打磨粉 2~5份、消泡剂0? 1~0? 3份、润湿剂0? 1~0? 3份和水0~20份； 制备时，将聚丙烯酸酯乳液放置在分散桶中，依次加入中和剂和消泡剂，800~1000 r/ min转速分散5~15min，然后依次加入聚醛改性水性聚氨酯、硅溶胶、打磨粉、增稠剂、流平 剂和水，800~lOOOr/min转速分散10~30min，调节粘度到80~100KU，用滤布过滤，得到 水性木器涂料。
【专利摘要】本发明公开了具有助成膜功能的聚醛改性聚氨酯水分散体及制备方法与应用；该制备方法是在反应釜中，加入聚合物二元醇、聚醛树脂与二异氰酸酯单体，升温，加入小分子二元醇，反应至NCO基团含量为5～15％；加入亲水扩链剂，反应至NCO基含量低于4％，加入封端剂反应至NCO基含量低于0.5％；调节反应物粘度，加入中和剂中和，得到含羧酸盐的聚氨酯；加入去离子水乳化。该聚醛改性聚氨酯水分散体具有优异的助成膜能力，能取代小分子成膜助剂辅助高Tg的聚丙烯酸酯乳液成膜，制备的水性木器涂料的VOC含量低于50g/L，通过聚醛树脂改性，使得配制的水性木器涂料具有较快的干燥速度、较高的涂膜硬度和较好的耐化学品性。
【IPC分类】C09D175/04, C08G18/66, C08G18/76, C08G18/48, C08G18/34, C09D133/04, C08G18/75, C08G18/62, C08G18/54, C09D7/12, C08G18/32, C08G18/44, C08G18/28, C08G18/65, C08G18/42
【公开号】CN105062341
【申请号】CN201510468849
【发明人】瞿金清, 汪磊, 朱延安
【申请人】华南理工大学, 嘉宝莉化工集团股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月31日