CN107603400B - 水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液及其制备方法和水性木器涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液及其制备方法和水性木器涂料。该水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制备而成:多元醇聚合物6‑20%、异氰酸酯4‑20%、小分子扩链剂0.1‑3%、亲水扩链剂0.5‑4%、后扩链剂0.1‑1.5%、羟基丙烯酸单体0.5‑3%、丙烯酸单体10‑30%、引发剂0.05‑0.5%、环氧基有机硅单体0.5‑3%、有机交联剂0.1‑4%、金属交联剂0‑4%、碱0.5‑2%、水余量。该乳液具有良好的稳定性,将其配制成水性木器涂料涂装于木制品后干燥速度快,并且具有优异的抗粘连性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子技术领域,特别是涉及一种水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液及其制备方法和水性木器涂料。
背景技术
随着人们环保意识的日益增强,在使用涂料的同时,对涂料是否影响生活环境更为关注。水性涂料以水作为溶剂或分散介质,除具有一般涂料的特点外,还具有无毒、无味、不易燃烧等特点,符合环保要求而越来越受用户欢迎。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。
目前水性木器涂料以及水性工业木器涂料已得到越来越多的应用。但是目前,市场上销售的水性木器涂料产品在完成涂装后不能快速干燥,从而影响了水性漆施工应用的性能,并且如果将上漆后的木制品在短时间内堆叠,往往会出现粘连问题,导致用水性木器涂料上漆后的木制品不能在短时间内进行堆高层叠,从而导致工厂的工作效率和厂房空间利用率低下,这一直是制约水性木器漆发展推广的主要因素之一。
因此,提高木制品上漆后的可堆叠速度,提高施工宽容度,有利于推动油性漆向水性漆的转变。为了实现快速叠压,必须提高水性木器涂料的干燥速度及抗粘性。水性木器涂料主要是由树脂乳液以及相关助剂、颜填料配制而成,其中树脂乳液的性能是决定水性木器涂料性能的关键因素,因此,为了提高水性木器涂料的干燥速度及抗粘性可以通过改进树脂乳液的性能而得到实现。
发明内容
基于此,本发明提供了一种水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,该水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液具有良好的稳定性,将其配制成水性木器涂料涂装于木制品后干燥速度快,并且具有优异的抗粘连性。
具体技术方案如下:
一种水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,由以下重量百分比的原料制备而成:
所述多元醇聚合物选自聚酯多元醇、聚醚多元醇和蓖麻油中的至少一种;
所述环氧基有机硅单体选自CoatOSil MP200、CoatOSil 2287中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制备而成:
在其中一些实施例中,所述金属交联剂选自醋酸锌、醋酸锆、醋酸镁和碳酸锌中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述多元醇聚合物选自聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇和聚己内酯多元醇中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述多元醇聚合物选自聚碳酸酯二元醇和聚四氢呋喃醚二元醇中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述异氰酸酯选自甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六环己基二异氰酸酯中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯。
在其中一些实施例中,所述小分子扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇,1,6-己二醇,新戊二醇,1,4-环己二醇、二甘醇和三羟甲基丙烷中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中至少一种。
在其中一些实施例中,所述后扩链剂选自水合肼、乙二胺、己二胺、二正丁胺和异佛尔酮二胺中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述小分子扩链剂为质量比为2-4:1的1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷的组合,所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸,所述后扩链剂为乙二胺。
在其中一些实施例中,所述羟基丙烯酸单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、N-丁氧基甲基丙烯酰胺和羟乙基丙烯酰脲中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、N-丁氧基甲基丙烯酰胺和羟乙基丙烯酰脲中的至少三种。
在其中一些实施例中,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的至少三种。
在其中一些实施例中,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺的组合,所述甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸丁酯:双丙酮丙烯酰胺的质量比为100:20-40:6-10。
在其中一些实施例中,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺的组合,所述甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸丁酯:双丙酮丙烯酰胺的质量比为100:30-40:6-10。
在其中一些实施例中,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的组合,所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的质量比为100:30-40:6-10。
在其中一些实施例中,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮异丁氰基甲酰胺、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述有机交联剂选自己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、乙二胺和己二胺中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述碱为有机胺。
本发明还提供了上述水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法。
具体技术方案如下:
一种上述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法,包括以下步骤:
将所述多元醇聚合物在温度为90-120℃、真空度为0.05-0.1Mpa的条件下进行脱水,脱水时间为1-2小时,降温,得到脱水后的多元醇聚合物;
在反应釜中加入所述脱水后的多元醇聚合物、所述异氰酸酯、所述小分子扩链剂和所述亲水扩链剂,在75-90℃的温度下反应3-5小时后降温至65-75℃,再加入所述羟基丙烯酸单体,反应2-3小时后降温至30-60℃,再加入碱进行中和,中和后加水进行乳化,乳化10-30分钟后加入所述后扩链剂进行扩链,即得水性聚氨酯乳液;
往所述水性聚氨酯乳液中加入所述丙烯酸单体进行乳化,静置溶胀后升温至70-90℃,滴加所述引发剂的水溶液,滴加时间为2-4小时,滴加完毕后保温1-2小时,然后降温至30-40℃,加入所述环氧基有机硅单体、所述有机交联剂和所述金属交联剂,搅拌均匀后出料,即得所述水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液。
在其中一些实施例中,所述引发剂的水溶液中引发剂与水的配比为1:15-25。
本发明还提供了一种水性木器涂料,该水性木器涂料涂装于木制品后干燥速度快,并且具有优异的抗粘连性。
具体技术方案如下:
一种水性木器涂料,由上述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液和涂料中可接受的试剂配制而成。
在其中一些实施例中,所述水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液在所述水性木器涂料中的重量百分比为60-90%。
在其中一些实施例中,所述水性木器涂料由以下重量百分比的原料制备而成:上述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液60-90%、成膜助剂0-10%、润湿剂0.1-0.5%、增稠剂0.2-0.8%、消泡剂0.1-0.3%、流平剂0.1-0.5%、蜡乳液1-5%、去离子水余量。
水性木器涂料涂装后的干燥速度以及抗粘性与水性木器涂料中添加的树脂乳液相关,因此合成有利于成膜的乳胶粒相结构尤其重要。本发明的发明人对丙烯酸酯类的乳液进行了深入地研究,丙烯酸酯类乳液的抗粘性是随着聚合物的玻璃化温度的升高而提高,但是丙烯酸酯类乳液的成膜机理不同于溶剂型丙烯酸树脂。溶剂型丙烯酸树脂在溶剂挥发后即能成膜;而丙烯酸酯类乳液由于水分挥发,乳液粒子靠近,互相挤压成膜,较高玻璃化温度的丙烯酸酯类乳液,其乳液粒子硬度相对较硬,粒子间互相挤压融熔成膜困难,为了帮助粒子间相互融熔而常常会加入一定量的增塑剂软化粒子,使粒子间能挤压成膜,但是这样会使乳液粒子又回到软粘状态,因而不能提高乳液的抗粘性能。因此,为了得到成膜性和抗粘连性都很好的丙烯酸酯类乳液,须对丙烯酸酯类乳液的构成粒子的分子进行设计,使之交联,同时需要对由分子构成的粒子形态进行结构设计,使其既可保持粒子硬度又容易靠相互间的挤压形成涂膜。其难点主要在于如何在保证乳液稳定性的前提下,提高乳液的玻璃化温度,同时提高乳液的交联密度,降低成膜温度;进而提供一种既具有优异的抗粘连性,同时干燥速度快的,适用于快速叠压用的水性木器涂料。
本发明的发明人主要从树脂乳液的结构上进行研究,通过对乳液的原料配方进行优化,使制备得到的多重交联水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液中的乳胶粒的形态有利于堆积成膜,干燥速度快,同时该乳液具有较高的玻璃化温度,抗粘连性能好,并且能够保证良好的储存稳定性,适用于快速叠压水性木器涂料。本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的原料配方中所用的环氧基有机硅单体上不仅带有环氧基团,且在甲氧基相连的硅上带有侧链的有机硅单体,由于位阻效应,使得该单体添加到乳液中后可以提高乳液的储存稳定性,而且添加该有机硅单体后,用所得乳液制漆后形成胶膜的交联密度可以得到大大的提升,有利于加快干燥速度,提高胶膜的抗粘连性能。
在本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液中进一步添加了金属离子交联剂,本发明选择的金属离子交联剂可溶于水或酸中,属于强碱弱酸盐,适量的添加入乳液中不会引起乳液破乳,添加该交联剂后,在成膜过程中金属离子与聚合物中的羧酸反应形成不溶性的盐或配合物,实现交联固化,可进一步加快乳液制漆后的干燥速度,提高抗粘连性能。
因此,本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液及其制备方法和水性木器涂料具有以下优点和有益效果:
本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的成膜温度低,在配置涂料时可以不需要加入成膜助剂或者少量的成膜助剂即有非常好的成膜性、同时干燥速度快。
本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的交联密度高,乳液中除了内交联之外还引入了双重或多重外交联,不仅提高了乳液制漆成膜后所得胶膜的抗粘连性能,还提高了胶膜的硬度、耐水性、耐热性、耐醇性等各种性能。
本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液比市售聚氨酯改性丙烯酸酯乳液在同样条件下制漆后具有更好的柔韧性、丰满度、抗粘连性、快干性、交联度等性能,适用于快速叠压水性木器涂料。
本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液相比于溶剂型树脂来说,乳液无毒、不易燃,并且本发明的乳液不含汞、铅、锡等重金属化合物,VOC含量低,满足HBC12-2002标准,属于绿色环保类产品。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液及其制备方法和水性木器涂料做进一步详细的说明。
下列实施例中使用的试剂均可从商业渠道获得。
实施例1水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备
(1)将聚四氢呋喃醚二醇在温度为120℃、真空度为0.08Mpa的条件下进行脱水,脱水时间为1小时,降温,得到脱水后的聚四氢呋喃醚二醇,备用;
(2)在反应釜中加入脱水后的聚四氢呋喃醚二醇100g、异佛尔酮二异氰酸酯100g、1,4-丁二醇7g、三羟甲基丙烷2g和二羟甲基丙酸17g,在80℃下反应4小时后降温至70℃,再加入丙烯酸羟乙酯9g,反应2小时后降温至50℃,再加入三乙胺11g进行中和,中和后加水600g进行乳化,乳化20分钟后加入乙二胺3g进行扩链,即得水性聚氨酯乳液;
(3)往步骤(2)得到的水性聚氨酯乳液中加入甲基丙烯酸甲酯100g、丙烯酸丁酯30g和双丙酮丙烯酰胺8g进行乳化,静置溶胀1小时后升温至80℃,滴加过硫酸铵的水溶液20g(过硫酸铵与水质量比为1:19),滴加时间为3小时,滴加完毕后保温1小时,然后降温至35℃,再加入8g CoatOSilMP200、己二酸二酰肼4g和醋酸锌水溶液5g(醋酸锌与水的质量比为1:2),搅拌均匀后出料,即得水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液。
实施例2水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备
(1)将聚碳酸酯二醇在温度为100℃、真空度为0.07Mpa的条件下进行脱水,脱水时间为2小时,降温,得到脱水后的聚碳酸酯二醇,备用;
(2)在反应釜中加入脱水后的聚碳酸酯二醇50g、聚四氢呋喃醚二醇50g、异佛尔酮二异氰酸酯80g、1,4-丁二醇5g、三羟甲基丙烷2g和二羟甲基丙酸15g,在80℃下反应4小时后降温至70℃,再加入丙烯酸羟乙酯8g,反应2小时后降温至50℃,再加入三乙胺10g进行中和,中和后加水600g进行乳化,乳化20分钟后加入乙二胺3g进行扩链,即得水性聚氨酯乳液;
(3)往步骤(2)得到的水性聚氨酯乳液中加入甲基丙烯酸甲酯120g、丙烯酸丁酯40g和双丙酮丙烯酰胺10g进行乳化,静置溶胀1小时后升温至75℃,滴加过硫酸铵的水溶液20g(过硫酸铵与水质量比为1:19),滴加时间为3小时,保温1小时后降温至35℃,再加入10gCoatOSil MP200、己二酸二酰肼5g和醋酸锆水溶液7g(醋酸锆与水的质量比为2:5),搅拌均匀后出料,即得水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液。
实施例3水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备
(1)将聚四氢呋喃醚二醇在温度为120℃、真空度为0.09Mpa的条件下进行脱水,脱水时间为1小时,降温,得到脱水后的聚四氢呋喃醚二醇,备用;
(2)在反应釜中加入脱水后的聚四氢呋喃醚二醇100g、异佛尔酮二异氰酸酯80g、1,4-丁二醇5g、三羟甲基丙烷2g和二羟甲基丙酸15g,在80℃下反应4小时后降温至70℃,再加入丙烯酸羟乙酯8g,反应2小时后降温至50℃,再加入三乙胺10g进行中和,中和后加水600g进行乳化,乳化20分钟后加入乙二胺3g进行扩链,即得到水性聚氨酯乳液;
(3)往步骤(2)得到的水性聚氨酯乳液中加入甲基丙烯酸甲酯120g、丙烯酸丁酯40g和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯10g进行乳化,静置溶胀1小时后升温至75℃,滴加过硫酸钾的水溶液20g(过硫酸铵与水质量比为1:19),滴加时间为3小时,保温1小时后降温至35℃,再加入10g CoatOSil 2287、碳酸锌盐水溶液10g(碳酸锌盐与水的质量比为3:7)乙二胺3g,搅拌均匀后出料,即得水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液。
实施例4水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备
本实施例的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法基本同实施例1,区别在于没有添加醋酸锌。
对比例1
本对比例的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法基本同实施例1,区别在于没有添加CoatOSil MP200。
对比例2
本对比例的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法基本同实施例1,区别在于用硅烷偶联剂A-187替换实施例1中的CoatOSil MP200。
对比例3
本对比例的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法基本同实施例1,区别在于CoatOSil MP200的添加方式由后添加改成反应前期添加,与聚四氢呋喃醚二醇同时添加。
实施例5
对实施例1-4以及对比例1-3制备的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液进行储存稳定性考察。
将0.5L的乳液样品装入合适的塑料或玻璃容器中,密封后放入50±2℃的恒温干燥箱中,七天后取出在23±2℃下放置3小时,搅拌后均匀无硬块,则认为“无异常”。
对比例2制备的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液出现凝胶主要是因为硅烷偶联剂A-187添加量较大的情况下,分子中的甲氧基活性高,容易交联,导致分子量过大而凝胶,而实施例1-4中使用了CoatOSil MP200,由于该分子中的甲氧基相连的硅上带有侧链,从而产生了位阻效应,使反应活性适中,从而可达到大提高乳液制漆成膜的交联密度的同时可以使得乳液的储存稳定性大大提高。对比例3出现沉淀是因为CoatOSil MP200在反应前期加入,在反应时环氧基与羧基反应,使得乳液的羧基含量减少,乳液亲水性变差,从而产生沉淀。
实施例6
将实施例1-4、对比例1-3制备的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液以及市售聚氨酯改性丙烯酸酯乳液PUBONDTM7005B分别按表1配方配制成水性木器涂料。将实施例1-4的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液制备得到的水性木器涂料分别记为水性木器涂料A-D,将对比例1-3的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液制备得到的水性木器涂料分别记为水性木器涂料E-G;将市售聚氨酯改性丙烯酸酯乳液制备得到的水性木器涂料记为水性木器涂料H。
表1
配制方法如下:
将12.8g去离子水放入调漆罐中,然后加入成膜助剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、流平剂,同时进行搅拌,待搅拌均匀后加入80g水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液和3g蜡乳液,搅拌均匀后出料,即得所述水性木器涂料。
考察各水性木器涂料的干燥速度、抗压粘性、耐水、耐醇等性能。测试方法如下:
表干时间(指触法):在玻璃板表面刷涂一道水性木器涂料,刷涂量为(1.0±0.1)g/dm2,开始计时,以手指轻触漆膜表面,如感到有些发粘,但无漆粘在手指上,即认为表面干燥。
抗压粘性:将水性木器涂料样品在高光卡纸上刮上100μm的湿膜,在50℃恒温干燥箱干燥10分钟,取出冷却10分钟后,将纸板面对面放置在50℃的烘箱中,2Kg/cm2的力下,放置1小时后取出冷却。将纸板分离,检查分离时的难易程度,表示为:
0=轻松分离
1=发出轻微声响
2=发出强烈声响
3=粘结一起
常温耐水性:在浅色贴面胶合板上刷涂两道水性木器涂料,第一道刷涂量为(1.0±0.1)g/dm2,间隔24小时后用400#水砂纸轻轻打磨一遍并擦去表面的浮灰后刷涂第二道;第二道刷涂量为(0.8±0.1)g/dm2,刷涂后放置7天,作为待测试板进行测试。测试按GB/T4893.1-2005规定进行。试液为蒸馏水,试验区域取每块试板的中间部位,在每个试验区域上分别放上五层滤纸片,试验过程中需保持滤纸湿润。24h后取掉滤纸,吸干,放置2h后在散射日光下目视观察,如3块试板中有2块未出现气泡、开裂、剥落等涂膜病态现象,但允许出现轻微变色跟光泽变化,则评为“无异常”。如出现以上涂膜病态现象按GB/T1766进行描述。
耐醇性:在浅色贴面胶合板上刷涂两道水性木器涂料,第一道刷涂量为(1.0±0.1)g/dm2,间隔24小时后用400#水砂纸轻轻打磨一遍并擦去表面的浮灰后刷涂第二道;第二道刷涂量为(0.8±0.1)g/dm2,刷涂后放置7天后测试。测试及结果评定方法同常温耐水性,试液为50%(体积分数)的乙醇溶液,试验时间1h,试验后放置1h后观察。
检测结果如表2所示:
表2
水性木器涂料 | 表干时间 | 抗压粘性 | 常温耐水性 | 耐醇性 |
A | 10 | 0 | 无异常 | 无异常 |
B | 10 | 0 | 无异常 | 无异常 |
C | 10 | 0 | 无异常 | 无异常 |
D | 12 | 1 | 无异常 | 无异常 |
E | 13 | 2 | 无异常 | 无异常 |
F | — | — | — | — |
G | — | — | — | — |
H | 15 | 3 | 无异常 | 发白 |
从表2结果可以看出样品A、B、C表干时间最快、抗压粘性最好,且耐水、耐醇性都很好。当不添加醋酸锌时,表干时间有所延长,抗压粘性有所变差;当不添加CoatOSil MP200时,涂膜的表干时间延长,抗压粘性变差得比较明显。而样品F、G由于稳定性不好制备不了涂料。其中市售样品H最差,表干时间长、抗压粘性差且耐醇发白。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,由以下重量百分比的原料制备而成:
所述多元醇聚合物选自聚酯多元醇、聚醚多元醇和蓖麻油中的至少一种;
所述环氧基有机硅单体选自CoatOSil MP200和CoatOSil 2287中的至少一种;
所述小分子扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇,1,6-己二醇,新戊二醇,1,4-环己二醇、二甘醇和三羟甲基丙烷中的至少一种;
所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中至少一种;
所述后扩链剂选自水合肼、乙二胺、己二胺、二正丁胺和异佛尔酮二胺中的至少一种;
所述羟基丙烯酸单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的至少一种;
所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、N-丁氧基甲基丙烯酰胺和羟乙基丙烯酰脲中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述金属交联剂选自醋酸锌、醋酸锆、醋酸镁和碳酸锌中的至少一种;及/或,
所述多元醇聚合物选自聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇和聚己内酯多元醇中的至少一种;及/或,
所述异氰酸酯选自甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六环己基二异氰酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、N-丁氧基甲基丙烯酰胺和羟乙基丙烯酰脲中的至少三种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的至少三种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮异丁氰基甲酰胺、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种;及/或,
所述有机交联剂选自己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、乙二胺和己二胺中的至少一种,及/或,所述碱为有机胺。
7.一种权利要求1-6任一项所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述多元醇聚合物在温度为90-120℃、真空度为0.05-0.1Mpa的条件下进行脱水,脱水时间为1-2小时,降温,得到脱水后的多元醇聚合物;
在反应釜中加入所述脱水后的多元醇聚合物、所述异氰酸酯、所述小分子扩链剂和所述亲水扩链剂,在75-90℃的温度下反应3-5小时后降温至65-75℃,再加入所述羟基丙烯酸单体,反应2-3小时后降温至30-60℃,再加入碱进行中和,中和后加水进行乳化,乳化10-30分钟后加入所述后扩链剂进行扩链,即得水性聚氨酯乳液;
往所述水性聚氨酯乳液中加入所述丙烯酸单体进行乳化,静置溶胀后升温至70-90℃,滴加所述引发剂的水溶液,滴加时间为2-4小时,滴加完毕后保温1-2小时,然后降温至30-40℃,再加入所述环氧基有机硅单体、所述有机交联剂和所述金属交联剂,搅拌均匀后出料,即得所述水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液。
8.根据权利要求7所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法,其特征在于,所述引发剂的水溶液中引发剂与水的质量比为1:15-25。
9.一种水性木器涂料,其特征在于,由权利要求1-6任一项所述的水性聚氨酯改性丙烯酸酯乳液和涂料中可接受的试剂配制而成。
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