本发明公开一种含酮基的水性聚氨酯树脂及其制备方法。含酮基的水性聚氨酯树脂，其成分按重量份数计由55～80份二异氰酸酯、105～150份聚酯二元醇、18～45份羟基酮、15～20份二羟甲基丙酸、10～15份三乙胺、40～55份丙酮、18～26份己二酰肼和600～900份去离子水组成。制备方法包括树脂的制备、树脂在去离子水中的分散乳化及水性树脂除去丙酮3个步骤。所得的含酮基的水性聚氨酯树脂室温下，当水挥发，树脂成膜时能进行酮基（酮羰基）与己二酰肼的交联固化，且固化物具有很好的耐水性、耐醇性及较高的硬度。其耐水、耐醇性达到HG/T3828-2006“室内用水性木器涂料”标准。硬度（擦伤）达到2H。
1.一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂，其特征在于其原料组成及各原料配比按重量份数计算如下：聚酯二元醇 105～150份二羟甲基丙酸 15～20份二异氰酸酯 55～80份羟基酮 18～45份三乙胺 10～15份丙酮 40～55份己二酰肼 18～26份去离子水 600～900份其中所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物；
所述聚酯二元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚四亚甲基醚二醇中的一种或一种以上的混合物；
所述的羟基酮为羟基苯乙酮、羟基苯丙酮、羟基丁酮中的一种或一种以上的混合物。
2.如权利要求1所述的一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂，其特征在于其原料组成及各原料配比按重量份数计算如下：聚酯二元醇 105份二羟甲基丙酸 15份二异氰酸酯 55份羟基酮 18份三乙胺 10份丙酮 40份己二酰肼 18份去离子水 600份其中所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；
3.如权利要求1所述的一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂，其特征在于其原料组成及各原料配比按重量份数计算如下：聚酯二元醇 150份二羟甲基丙酸 20份二异氰酸酯 80份羟基酮 45份三乙胺 15份丙酮 55份己二酰肼 26份去离子水 900份所述二异氰酸酯为己二异氰酸酯；
4.如权利要求1所述的一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂，其特征在于其原料组成及各原料配比按重量份数计算如下：聚酯二元醇 125份二羟甲基丙酸 17份二异氰酸酯 70份羟基酮 24份三乙胺 12份丙酮 50份己二酰肼 22份去离子水 800份其中所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物；
所述聚酯二元醇为聚碳酸酯二醇与聚四亚甲基醚二醇的混合物；
5.根据权利要求1、2、3或4任一所述的一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）、将聚酯二元醇在110-120℃，700-750mmHg真空度下搅拌脱水1-2小时；然后通氮气下加入二羟甲基丙酸，搅拌混合；
后降温至30-50℃，加入二异氰酸酯，恒温75-85℃反应2-3小时；
然后再降温至50℃加入三乙胺，50-60℃下保温40-60分钟后加入丙酮，降温至10℃以下，得含酮基的聚氨酯预聚体；
（2）、将步骤（1）所得含酮基的聚氨酯预聚体倒入溶解了己二酰肼的去离子水中分散乳化20-40分钟，得含酮基的聚氨酯树脂水/丙酮分散体；
（3）、将步骤（2）所得含酮基的聚氨酯树脂水/丙酮分散体减压蒸馏除去丙酮，即得含酮基的水性聚氨酯树脂。
6.如权利要求5所述的一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于步骤（3）中的减压蒸馏条件即控制真空度为500mmHg，液温为45℃。
一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水性聚氨酯树脂及其制备方法，更具体的说是涉及一种室温固化的含酮基的水性聚氨酯树脂及其制备方法。
背景技术
[0002] 水性聚氨酯树脂因在制备和使用过程中不用或少用有机溶剂及必要的除溶剂处理，产品中有机挥发物含量很低，对环境影响较小，因而发展十分迅速。但是与溶剂型聚氨酯树脂相比，常规的水性聚氨酯树脂还存在耐水、耐溶剂和耐化学腐蚀性较差；硬度较低等缺点。这主要是由于水性聚氨酯树脂含有亲水性基团、亲溶剂性基团所致。虽可通过扩链，丙烯酸酯、环氧树脂、有机硅复合等方法对水性聚氨酯进行改性，但往往使聚氨酯结构复杂，在水中的分散性和稳定性受到影响。而交联是改善水性聚氨酯树脂性能的一种比较有效的方法，其中室温（常温）单组分交联型水性聚氨酯树脂因使用方便而得到推崇。所谓常温单组分交联体系是将形成交联反应的材料包装在一个体系之中，这些起交联反应的材料在分散体常温贮存时不反应，而在常温成膜后反应形成交联。常温单组分体系是一种优良的交联体系，它能实现单组分包装，使用极为方便，交联又可以在常温下进行，耗能小。然而，实现这个体系在技术上却十分困难，因为常需经过多步反应。如位阻型烷氧基硅烷交联体系、醛－胺加成交联体系、羰胺交联体系等等，反应多则控制因素多，局限性大，因而效果一般。而本发明提供一种通过一步简单反应就能将酮基连接到聚氨酯链上而得到含酮基水性聚氨酯树脂，并在室温下水挥发过程中进行酮基（酮羰基）与含在树脂中的己二酰肼的酰肼基交联固化，通过配方设计可得到较大的酮基含量而实现较大的交联度。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种通过简单反应就能得到的含酮基水性聚氨酯树脂，该含酮基水性聚氨酯树脂含有交联剂己二酰肼而形成单组分形式，并在室温下水挥发过程中进行酮基（酮羰基）与己二酰肼的交联固化，并且固化物具有很好的耐水性、耐醇性及较高的硬度。
[0004] 本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述含酮基的水性聚氨酯树脂的制备方法。
[0005] 本发明所采用的技术方案
[0006] 一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂，其原料组成及各原料的配比按重量份数计算如下：
[0007] 二异氰酸酯 55～80份
[0008] 聚酯二元醇 105～150份
[0009] 羟基酮 18～45份
[0010] 二羟甲基丙酸 15～20份
[0011] 三乙胺 10～15份
[0012] 丙酮 40～55份
[0013] 己二酰肼 18～26份
[0014] 去离子水 600～900份
[0015] 所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物。
[0016] 所述聚酯二元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚四亚甲基醚二醇中的一种或一种以上的混合物。
[0017] 所述的羟基酮为羟基苯乙酮、羟基苯丙酮、羟基丁酮中的一种或一种以上的混合物。
[0018] 上述一种可室温固化的含酮基水性聚氨酯树脂的制备方法，其步骤为：
[0019] （1）、将聚酯二元醇在110-120℃，700-750mmHg真空度下搅拌脱水1-2小时；然后通氮气下加入二羟甲基丙酸，搅拌混合；
[0020] 后降温至30-50℃，加入二异氰酸酯，恒温75-85℃反应2-3小时；
[0021] 再加入羟基酮混合后75-85℃下反应1-2小时；
[0022] 然后再降温至50℃加入三乙胺，50-60℃下保温40-60分钟后加入丙酮，降温至10℃以下，得含酮基的聚氨酯预聚体；
[0023] （2）、将步骤（1）所得含酮基的聚氨酯预聚体倒入溶解了己二酰肼的去离子水中分散乳化20-40分钟，得含酮基的聚氨酯树脂水/丙酮分散体；
[0024] （3）、将步骤（2）所得含酮基的聚氨酯树脂水/丙酮分散体减压蒸馏除去丙酮，即得含酮基的水性聚氨酯树脂。
[0025] 本发明的有益效果
[0026] 本发明通过简单反应就能得到含酮基的水性聚氨酯树脂，并且该树脂含有交联剂己二酰肼，当树脂中的水未挥发时不产生酮基（酮羰基）与己二酰肼的反应，因此该树脂储存稳定。在室温下当水挥发，树脂成膜时则能进行酮基（酮羰基）与己二酰肼的交联固化，并且固化物具有很好的耐水性、耐醇性及较高的硬度。经检测该树脂固化物的耐水、耐醇性达到HG/T3828-2006“室内用水性木器涂料”标准。硬度（擦伤）达到2H。该树脂性能优异，使用方便，固化时无需添加任何催化剂或加温。
具体实施方式
[0027] 下面结合具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的，但并不限制本发明。
[0028] 实施例1
[0029] 将105份聚己内酯二醇在110℃，750mmHg真空度下搅拌脱水1小时；然后通氮气下加入15份二羟甲基丙酸，搅拌混合；降温至50℃，加入55份甲苯二异氰酸酯，恒温75℃反应3小时；加入18份羟基丁酮混合后75℃下反应1小时；然后降温至50℃加入10份三乙胺，50℃下保温60分钟；加入40份丙酮，降温至10℃以下。将以上体系倒入溶解了18份己二酰肼的600份去离子水中分散乳化20分钟；将以上体系减压至真空度为500mmHg，液温为45℃，蒸馏除去丙酮，即得含酮基的水性聚氨酯树脂。
[0030] 实施例2
[0031] 将150份聚碳酸酯二醇在120℃，700mmHg真空度下搅拌脱水2小时；然后通氮气
