专利名称：一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料的制作方法
技术领域：
本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料。
背景技术：
水性聚氨酯具有良好的物理学性能和优良的耐寒性，是发展较快的绿色环保材料，但是，单一的聚氨酯乳液的自增稠性差，固体含量低，乳胶膜的耐水性能差，机械强度低，光泽度低，成本高。如中国专利公开号CN101457120A公开的一种双组分聚氨酯涂料及生产方法、施工方法；聚丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、物理学性能和耐候性能而被广泛用于涂料行业，如中国专利公开号CN1179745A公开的一种用于橡胶制品的丙烯酸乳胶涂料；环氧树脂具有出色的黏结能力、高模量、高强度、优良的附着力、低收缩率、耐水和耐化学性好等优点，是传统涂料的重要组成部分。如中国专利公开号CN101085898A公开的一种环保型常温固化水性环氧树脂涂料。鉴于已有技术中尚无综合性能较为完善的聚氨酯水性涂料，又鉴于单纯的水性聚氨酯在性能上难以满足人们的需求，因此利用环氧树脂出色的黏结能力、高模量、高强度、 优良的附着力、低收缩率和耐水、耐化学性好等优点以及丙烯酸酯较好的耐水性、物理学性能和耐候性能且成本低廉的特点，通过接枝共聚方式将两者树脂引入水性聚氨酯链段中， 对水性聚氨酯进行改性，藉此制成绿色环保并且各方面性能均能得到显著提高的研究具有积极意义。基于这样的背景，本发明者做了大量的深入研究工作，并作了有益的探索，发明了解决上述不足的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，该涂料不仅具有环氧树脂出色的黏结能力、高模量、高强度、优良的附着力、低收缩率、耐水和耐化学性，而且具有丙烯酸酯拔萃的耐水性、物理学性能和耐候性能且成本低廉的特点，还具有水性聚氨酯的良好的物理学性能和优良的耐寒性并且具有绿色环保性。本发明的任务是这样来完成的，一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其是由下列按重量份计的原料组成
环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液25 45份；
助剂5 10份；
引发剂O. 05 O. I份；
水性颜料O. 001 O. 01份；
去离子水45 65份；
其中，所述的环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液由下列按重量计的原料组成
环氧树脂6 8份；改性剂
阻聚剂
O. 5 I份；
O. 03 O. I 份;
9 14份；
4 6份；
6. 5 7. 5 份;
O. 005 O. 01 份； 3 8份。
丙烯酸类单体甲基-2，4-二异氰酸酯二羟甲基丙酸
催化剂
中和剂在本发明的一个具体的实施例中，所述的丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种以上。在本发明的另一个具体的实施例中，所述的阻聚剂为对甲氧基苯酚。在本发明的又一个具体的实施例中，所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。在本发明的再一个具体的实施例中，所述的改性剂为聚丙二醇(PPG600 )、聚丙二醇(PPG1000)或聚丙二醇(PPG2000)。在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的环氧树脂为E-51或E-44环氧树脂。在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的中和剂为三乙胺。在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的助剂为助溶剂、润湿剂、流平剂、 抗划伤、分散剂、消泡剂、消光剂和流变剂中的一种以上；所述的水性颜料为氧化铁红、云母氧化铁、聚氧乙烯醚碳黑或分散铜钛菁。本发明提供的技术方案具有环氧树脂的出色的黏结性、高模量、高强度、高附着力、低收缩率、耐水和耐化学性；还具有丙烯酸酯的拔萃的耐水性、物理性和耐候性并且原料易得成本低廉；进而具有水性聚氨酯的良好的物理性能及耐寒性能；更而具有环保性。
具体实施例方式实施例I :
按重量份计取如下原料
环氧树脂E-516份；
改性剂聚丙二醇(PPG600)O. 5份；
阻聚剂对甲氧基苯酚O. 03份；
丙烯酸I份；
丙烯酸丁酯2份；
丙烯酸羟乙酯6份；
甲基-2，4-二异氰酸酯4份；
二羟甲基丙酸6. 5份；
催化剂二月桂酸二丁基锡O. 005份；
中和剂三乙胺3份；
引发剂过硫酸钾O. 05份；
水性颜料即氧化铁红O. 001份；
去离子水65份；助剂为助溶剂Flow425 (德国迪高试剂)2份、润湿剂dispers 750w (德国赢创化学)O. 2份、分散剂Rewopal M 365 (德国赢创化学)I份、消泡剂byk -054 (德国毕克化学)0. 2份、消光剂CERAFL0UR 929 (德国毕克化学)2份和流变剂byk -E-420 (德国毕克化学)0. 5份。
实施例2:按重量份计的原料组成环氧树脂E-518份；改性剂聚丙二醇(PPG1000)O. 6 份;阻聚剂对甲氧基苯酚O. 04 份；丙烯酸I份；甲基丙烯酸甲酯2份；丙烯酸羟乙酯8份；甲基-2，4-二异氰酸酯5份；二羟甲基丙酸7份；催化剂二月桂酸二丁基锡O. 006 份；中和剂三乙胺5份；引发剂过硫酸铵O. 06 份；水性颜料即云母氧化铁O. 003 份；去离子水60份；助剂为助溶剂Flow425 (德国迪高试剂)3份、润湿剂dispers750W (德国赢创化学)O. I份、流平剂byk -354 (德国毕克化学)O. I份、抗划伤CERAFL0UR 996 (德国毕克化学)O. 4份、分散剂Rewopal M 365 (德国赢创化学)3份和消泡剂byk -054 (德国毕克化学)0. 5份。
实施例3:按重量份计的原料组成环氧树脂E_447份;改性剂聚丙二醇(PPG2000)O. 8 份;阻聚剂对甲氧基苯酚O. 06 份；丙烯酸2份；丙烯酸羟乙酯7份；甲基-2，4-二异氰酸酯6份；二羟甲基丙酸7. 5 份；催化剂二月桂酸二丁基锡O. 009 份；中和剂三乙胺8份；引发剂过硫酸钾O. 09 份；水性颜料即聚氧乙烯醚碳黑O. 008 份；去离子水55份；助剂为助溶剂Flow425 (德国迪高试剂)3份、润湿剂dispers750W (德国赢创化学)O. I份、流平剂byk -354 (德国毕克化学)O. I份、抗划伤CERAFL0UR 996 (德国毕克化学)O.3份、分散剂Rewopal M 365 (德国赢创化学)I份、消泡剂byk -054 份、消光剂CERAFL0UR 929 (德国毕克化学)2份和流变剂byk -E-420 份。 实施例4:
按重量份计的原料组成
环氧树脂E_447份；
改性剂聚丙二醇(PPG600)O. 9份；
阻聚剂对甲氧基苯酚O. 04份；
丙烯酸I份
丙烯酸丁酯2份
甲基丙烯酸甲酯2份
(德国毕克化学)0. (德国毕克化学)1.
丙烯酸羟乙酯甲基-2，4-二异氰酸酯二羟甲基丙酸
催化剂二月桂酸二丁基锡中和剂三乙胺引发剂过硫酸钾水性颜料即分散铜钛菁去离子水
6份 6份；
7份；
O. 005 份； 6份；
O. I 份； O. 01 份；
45份；
(德国赢创化学) (德国毕克化学)
助剂为助溶剂Flow425 (德国迪高试剂)5份、润湿剂dispers750w
O.5份、流平剂byk -354 (德国毕克化学)O. 2份、抗划伤CERAFL0UR 996
O.5份、分散剂Rewopal M 365 (德国赢创化学)3份、消泡剂byk -054 (德国毕克化学)0. 5 份、消光剂CERAFL0UR 929 (德国毕克化学)3份和流变剂byk -E-420 (德国毕克化学)2 份。实施例5
按重量份计的原料组成环氧树脂E-516份；改性剂聚丙二醇(PPG600)O. 5 份；阻聚剂对甲氧基苯酚O. 03 份；丙烯酸I份；丙烯酸丁酯3份；丙烯酸羟乙酯8份；甲基-2，4-二异氰酸酯4份；二羟甲基丙酸6. 5 份；催化剂二月桂酸二丁基锡O. 005 份中和剂三乙胺5份；引发剂过硫酸钾O. 05 份；水性颜料即氧化铁红O. 005 份；去离子水60份；助剂为助溶剂Flow425 (德国迪高试剂)3份、润湿剂dispers 750w (德国赢创化学) O. 2份、流平剂byk -354 (德国毕克化学)O. I份、抗划伤CERAFL0UR 996 (德国毕克化学) O. 5份、分散剂Rewopal M 365 (德国赢创化学)2份、消泡剂byk -054 (德国毕克化学)0. 2 份、消光剂CERAFL0UR 929 (德国毕克化学)1份和流变剂byk -E-420 (德国毕克化学)1. 8 份。上述实施例1-5得到的环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，经检验测定具有下表所示的技术效果。
权利要求
1.一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于其是由下列按重量份计的原料组成环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液 25 45份；助剂 5 10份；引发剂 O. 05 O. I份；水性颜料 O. 001 0.01份；去离子水 45 65份；其中，所述的环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液由下列按重量计的原料组成环氧树脂 6 8份；改性剂O.5 I份；阻聚剂 O. 03 O. I份；丙烯酸类单体9 14份；甲基-2，4-二异氰酸酯 4 6份；二羟甲基丙酸 6. 5 7. 5份；催化剂 O. 005 O. 01份；中和剂 3 8份。
2.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种以上。
3.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的阻聚剂为对甲氧基苯酚。
4.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
5.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的改性剂为聚丙二醇(PPG600)、聚丙二醇(PPG1000)或聚丙二醇(PPG2000)。
6.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。
7.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的环氧树脂为E-51或E-44环氧树脂。
8.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的中和剂为三乙胺。
9.根据权利要求I所述的一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其特征在于所述的助剂为助溶剂、润湿剂、流平剂、抗划伤、分散剂、消泡剂、消光剂和流变剂中的一种以上；所述的水性颜料为氧化铁红、云母氧化铁、聚氧乙烯醚碳黑或分散铜钛菁。
全文摘要
一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，属于化工涂料领域。其由下列按重量份计的原料组成环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液25～45份；助剂5～10份；引发剂0.05～0.1份；水性颜料0.001～0.01份；去离子水45～65份；环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液由下列按重量计的原料组成环氧树脂6～8份；改性剂0.5～1份；阻聚剂0.03～0.1份；丙烯酸类单体9～14份；甲基-2，4-二异氰酸酯4～6份；二羟甲基丙酸6.5～7.5份；催化剂0.005～0.01份；中和剂3～8份。具有出色的黏结性、高模量、高强度、高附着力、低收缩率、耐水和耐化学性；具有拔萃的耐水性、物理性和耐候性并且原料易得成本低廉；具有良好的物理性能及耐寒性能；环保。
文档编号C09D175/14GK102604528SQ20121006085
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者沈国俭 申请人:常熟市协新冶金材料有限公司