一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料转让专利
申请号 : CN202110091997.6
文献号 : CN112876977B
文献日 : 2021-12-21
发明人 : 刘鹏
申请人 : 广东华楠树环保涂料有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于,采用聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂制备而成,所述的聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的制备方法包括如下步骤:a)通过二元取代酚、二氟代芳烃、弱碱、惰性溶剂加热反应,减压蒸馏除去惰性溶剂,制备线性聚芳醚酮;
b)通过六亚甲基二异氰酸酯、线性聚芳醚酮、亲水型改性剂、催化剂、稀释剂加热反应,再加入醇扩链剂进行扩链反应,制备聚芳醚酮改性聚氨酯预聚物;
c)向聚芳醚酮改性聚氨酯预聚物加入叔胺、去离子水进行乳化反应,再滴加有机胺扩链剂滴加液,减压蒸馏出溶剂,得所述聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂;
所述的二元取代酚为1‑羟基‑4‑(4‑羟基苯)‑二氮杂萘、4,4'‑二羟基联苯、4‑(2‑甲基‑
4‑羟基苯基)二氮杂萘、1,5‑二羟基蒽醌、4‑(3‑苯基‑4‑羟基苯基)‑2,3‑二氮杂萘‑1‑酮、4‑(4‑羟基苯基)‑2,3‑二氮杂萘‑1‑酮中的至少一种;二氟代芳烃为4,4’‑二氟二苯酮、1,4‑二‑(4’‑氟苯甲酰基)苯、1,3‑二(4‑氟苯甲酰)苯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于,包括如下步骤:
a)线性聚芳醚酮的制备:通氮气条件下,在装有分水装置、加热装置、搅拌装置的反应器中加入二元取代酚、二氟代芳烃、弱碱、惰性溶剂,搅拌下加热至130‑150℃,通过分水装置不断除去反应中产生的水,130‑150℃保温反应3‑4h,然后以5℃/h的升温速度升温至180℃,180℃保温聚合5‑7h,最后通过减压蒸馏除去惰性溶剂,得线性聚芳醚酮;
b)聚芳醚酮改性聚氨酯预聚物:在氮气保护和搅拌条件下,向反应器中依次加入六亚甲基二异氰酸酯、步骤a)中的线性聚芳醚酮、亲水型改性剂、催化剂、稀释剂,加热至80‑100℃下反应2‑5h,当所测得的‑NCO值达到13‑16%,降温至55‑70℃;在转速为600‑800rpm搅拌下加入醇扩链剂、催化剂进行扩链反应,2‑3h后开始取样当所测得的‑NCO值达到4‑8%,降温至室温停止反应,得改性聚氨酯预聚物;
c)乳化:在保持搅拌转速和常温下,向b)中加入叔胺,反应15‑30min;接着加入去离子水,之后提高转速到1200‑1500rpm乳化20‑40min,降低搅拌转速为500‑600rpm;在10‑20min内滴加完有机胺扩链剂滴加液,在水相中进行扩链反应1‑2h;然后减压蒸馏出溶剂,得所述聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂。
3.根据权利要求2所述的一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于,步骤a)中二元取代酚、二氟代芳烃、弱碱、惰性溶剂的重量份数比为(18‑25):(9‑13):(6‑
8):(40‑50);
步骤b)中六亚甲基二异氰酸酯、线性聚芳醚酮、亲水型改性剂、催化剂、稀释剂、醇扩链剂的重量份数比为(10‑14):(27‑45):(2‑4):(0.01‑0.1):(12‑18):(3‑6);
步骤c)中叔胺、去离子水的重量份数比为(2‑4):(90‑120)。
4.根据权利要求2所述的一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于,所述有机胺扩链剂滴加液为将1‑2份有机胺扩链剂溶解到10‑30份去离子水的混合溶液。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于:所述的弱碱为碳酸钠、碳酸钾中的至少一种;所述的惰性溶剂为二甲苯、三甲苯、乙苯、甲基乙苯、二乙苯中的至少一种。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于:所述的亲水型改性剂为2‑羟基丙酸、3‑羟基丙酸、2‑羟基丁酸、3‑羟基丁酸、4‑羟基丁酸、羟基乙酸中的至少一种;所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、醋酸锂、三正丁基磷、辛酸亚锡、环烷酸锡、环烷酸铅、环烷酸钴、马来酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡中的至少一种;所述稀释剂为丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、N‑甲基吡咯烷酮中的至少一种。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料,其特征在于:所述醇扩链剂为乙二醇、1,2‑丙二醇、1,4‑丁二醇、1,6‑己二醇、1,5‑戊二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、二甘醇的至少一种;所述有机胺扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、己二胺、哌嗪中的至少一种;所述的叔胺为三乙胺、二甲基乙醇胺、三甲胺、三丙胺中的至少一种。
说明书 :
一种聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂的环保涂料
技术领域
背景技术
户欢迎。水性涂料中的VOC含量、苯系列物、重金属含量大大低于油性涂料,刷涂面积一般是
油性涂料的两倍以上,使用方便,可用自来水稀释即可,施工工具、设备极易清洗,属于绿色
环保产品。
清漆普遍采用溶剂型聚氨酯涂料,具有涂膜外观丰满度好、硬度高,大大提高产品档次,具
有极强的装饰性,水性木器涂料产品性能低于溶剂型涂料。
发明内容
述的聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂,其制备包括如下步骤:
下加热至130‑150℃,通过分水装置不断除去反应中产生的水,130‑150℃保温反应3‑4h,然
后以5℃/h的升温速度升温至180℃,180℃保温聚合5‑7h,最后通过减压蒸馏除去惰性溶
剂,得线性聚芳醚酮。
份催化剂、12‑18份稀释剂,加热至80‑100℃下反应2‑5h,取样检测,当所测得的‑NCO值达到
13‑16%,降温至55‑70℃;在转速为600‑800rpm搅拌下加入3‑6份醇扩链剂、0.01‑0.1份催
化剂进行扩链反应,2‑3h后开始取样当所测得的‑NCO值达到4‑8%,降温至室温停止反应,
得到改性聚氨酯预聚物;
入90‑120份的去离子水,之后提高转速到1200‑1500rpm乳化20‑40min,降低搅拌转速为
500‑600rpm;在10‑20min内滴加完有机胺扩链剂滴加液,在水相中进行扩链反应1‑2h;然后
减压蒸馏出溶剂,得所述聚芳醚酮改性水性聚氨酯树脂。
剂、催化剂、稀释剂、醇扩链剂的重量份数比为(10‑14):(27‑45):(2‑4):(0.01‑0.1):(12‑
18):(3‑6);步骤c)中叔胺、去离子水的重量份数比为(2‑4):(90‑120)。
酮、4‑(4‑羟基苯基)‑2,3‑二氮杂萘‑1‑酮中的至少一种。
酸亚锡、环烷酸锡、环烷酸铅、环烷酸钴、马来酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡中的至少一种;
所述稀释剂为丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、N‑甲基吡咯烷酮中的至少
一种。
胺、哌嗪中的至少一种;所述的叔胺为三乙胺、二甲基乙醇胺、三甲胺、三丙胺中的至少一
种。
性和耐乙醇性。
能。
具体实施方式
酯树脂,按重量份数计的制备方法包括如下步骤:
碳酸钾、40份甲基乙苯,搅拌下加热至150℃,通过分水装置不断除去反应中产生的水,150
℃保温反应3h,然后以5℃/h的升温速度升温至180℃,180℃保温聚合5h,最后通过减压蒸
馏除去惰性溶剂,得线性聚芳醚酮。
酮,加热至80℃下反应5h,取样检测,当所测得的‑NCO值达到13%时,降温至55℃;在转速为
800rpm搅拌下加入6份1,4‑丁二醇、0.1份辛酸亚锡进行扩链反应,3h后开始取样当所测得
的‑NCO值达到4%时,降温至室温停止反应,得到改性聚氨酯预聚物;
份的去离子水,之后提高转速到1300rpm乳化30min,降低搅拌转速为5500rpm;在15min内滴
加完有机胺扩链剂滴加液,在水相中进行扩链反应1.5h;然后减压蒸馏出溶剂,得所述聚芳
醚酮改性水性聚氨酯树脂。
酯树脂,按重量份数计的制备方法包括如下步骤:
酰基)苯、6.5份碳酸钾、43份三甲苯,搅拌下加热至138℃,通过分水装置不断除去反应中产
生的水,138℃保温反应3.4h,然后以5℃/h的升温速度升温至180℃,180℃保温聚合6h,最
后通过减压蒸馏除去惰性溶剂,得线性聚芳醚酮。
12份环己酮,加热至100℃下反应2h,取样检测,当所测得的‑NCO值达到16%,降温至70℃;
在转速为600rpm搅拌下加入3份1,6‑己二醇、0.01份马来酸二丁基锡进行扩链反应,2h后开
始取样当所测得的‑NCO值达到8%时,降温至室温停止反应,得到改性聚氨酯预聚物;
水,之后提高转速到1200rpm乳化40min,降低搅拌转速为500rpm;在20min内滴加完有机胺
扩链剂滴加液,在水相中进行扩链反应1h;然后减压蒸馏出溶剂,得所述聚芳醚酮改性水性
聚氨酯树脂。
酯树脂,按重量份数计的制备方法包括如下步骤:
份二乙苯,搅拌下加热至130℃,通过分水装置不断除去反应中产生的水,130℃保温反应
4h,然后以5℃/h的升温速度升温至180℃,180℃保温聚合7h,最后通过减压蒸馏除去惰性
溶剂,得线性聚芳醚酮。
乙二醇二丁醚,加热至90℃下反应3h,取样检测,当所测得的‑NCO值达到14.5%时,降温至
62℃;在转速为700rpm搅拌下加入4份1,5‑戊二醇、0.03份环烷酸钴进行扩链反应,2.4h后
开始取样当所测得的‑NCO值达到6.3%时,降温至室温停止反应,得到改性聚氨酯预聚物;
之后提高转速到1500rpm乳化20min,降低搅拌转速为600rpm;在10min内滴加完有机胺扩链
剂滴加液,在水相中进行扩链反应2h;然后减压蒸馏出溶剂,得所述聚芳醚酮改性水性聚氨
酯树脂。
时,搅拌后无结块、沉淀、胶化现象。
条件下将上述透明漆喷于橡木板表面,喷三次(厚度约为30微米),漆膜完全干燥后,性能测
试结果如下表1: