聚氨酯丙烯酸酯低聚物、其制备方法以及用其制备的涂料的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，原料包括以下组分：六亚甲基二异氰酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、端羟基氟化合物、端羟丙基聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、端羟基丙烯酸酯等。本发明通过在聚氨酯丙烯酸酯低聚物的内部引入硅以及氟，使其具有高亲水角；利用聚乙二醇中的乙氧基所提供的高亲水性，具有很高的抗污性能。本发明还公开了一种上述聚氨酯丙烯酸酯低聚物制备方法，工艺精简，便于工业化生产。本发明同时公开了一种包含上述聚氨酯丙烯酸酯低聚物的涂料，原料包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物等物质，本发明的涂料经过紫外光固化后，其漆膜的亲水角高达100-120°，具有优异的耐污性，油性笔污迹可以擦除干净，不留痕迹。
【专利说明】聚氨酯丙烯酸酯低聚物、其制备方法以及用其制备的涂料
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料领域，特别地，涉及一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物、其制备方法以及用其制备的涂料。
【背景技术】
[0002]聚氯乙烯(PVC)塑胶地板卷材是一种地面铺装材料，是以聚氯乙烯及其共聚树脂为主要原料，加入填料、增塑剂、稳定剂、着色剂等辅料，在片状连续基材上，经过挤压工艺生产而成的，广泛应用于医院、实验室、办公大楼、体育场地、健身房、会馆等场所，这些场合的地板要求能够易清洁、打理，因而要求地板具有优异的耐污功能，现在普遍采用的技术是在PVC卷材塑胶地板表面涂覆一层耐污涂料，涂料固化后得到的漆膜具有耐污的功效。紫外光固化耐污涂料作为一类环保、节能型涂料，近年来应用于PVC地板卷材的紫外光固化耐污涂料受到了普遍的关注。
[0003]发明专利201310606247.3公开了一种紫外光固化抗污涂料及其制备方法，包括:38~116重量份的多官能度含氟硅聚氨酯丙烯酸酯，3~8重量份的多官能度聚氨酯丙烯酸酯，12~18重量份的多官能度丙烯酸酯稀释剂，0.4~1.5重量份的光引发剂，0.15~
0.55重量份的流平剂和0.1~0.7重量份的消泡剂。本发明中使用了 4~10官能度的含氟硅聚氨酯丙烯酸酯以及4~O官能度的不饱和聚氨酯丙烯酸酯，从而，紫外光固化后得到的漆膜比较脆，在PVC塑胶卷材地板上漆膜非常容易开裂，而且需要大量的活性稀释剂，仍旧会对环境带来污染以及对操作人员身体健康造成伤害。
[0004]专利200810126298.5报道了一种紫外光固化抗污涂料组合物的制备，其核心技术是使用含氟硅氧烷作为基体树脂，该树脂是通过含氢硅氧烷聚合物中的S1-H键与含氟烯烃化合物以及含乙烯基化合物中的C = C键，氯钼酸为催化剂，通过“硅氢化反应”制备含氟硅光固化树脂。
[0005]专利201010174252.8报道了一种紫外光固化型抗污涂料，所述涂料包含侧链带
多个羟基的直链型丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯、单官能单体、多官能单体、光引发剂、助剂及填料组成，其中，多个羟基的直链型丙烯酸酯通过端羟基聚酯多元醇与丙烯酸通过酯化反应而得。
[0006]专利201310606247.3公开了一种紫外光固化抗污涂料及其制备方法，以多官能度含氟硅聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯为主体树脂，多官能度丙烯酸酯单体为活性稀释剂。上述所公开的紫外光固化抗污涂料虽然可以在紫外光固化下进行固化，但是仍旧需要大量的挥发性的活性稀释剂，因而，会对操作人员身体健康造成一定的危害以及对环境带来一定的污 染。
[0007]专利201010593123.2公开了一种抗污防粘贴涂料，由60~80重量份聚合物乳液、3~7重量份疏水剂、I~2重量份第一防粘贴剂和3~7重量份第二防粘贴剂构成；其中，所述聚合物乳液选自氟硅改性丙烯酸酯乳液、氟乳液和硅丙乳液中一种；所述疏水剂为水溶性蜡乳液；所述第一防粘贴剂为具有疏水疏油结构的氟改性表面助剂；所述第二防粘贴剂为聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷。尽管该类抗污防粘贴乳液为睡醒体系，但无法进行紫外光固化。
[0008]郑群锁[低表面能防污涂料的进展，材料开发与应用，2001，16(1):33~35]发现涂料的表面能只有在低于2.5X10-4N/m时，即涂料与液体的接触角大于98°时才具有防污效果。
[0009]因此，发明一种具体很大接触角的涂料具有非常高的使用价值。
【发明内容】
[0010]本发明目的在于提供一种具有较大亲水角的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，该低聚体中氟和硅的引入，提高了亲水角，从而达到抗污的目的，具体技术方案如下:
[0011]一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其结构式如下:
[0012]
【权利要求】
1.一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:其结构式如下:
2.根据权利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份数计，原料包括以下组分:
3.根据权利要求2所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于: 所述端羟基氟化合物为1H，1H, 2H, 2H-全氟己-1-醇、1H，1H, 2H, 2H-十三氟-1-辛醇以及1H，1H, 2H, 2H-全氟-1-癸醇中的一种或几种； 所述端羟丙基聚二甲基硅氧烷的分子量为400~2000道尔顿； 所述聚乙二醇的分子量为400~1000道尔顿； 所述端羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯和/或季戊四醇三丙烯酸酯； 所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡； 所述阻聚剂为对羟基苯甲醚和/或对苯二酚。
4.根据权利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份数计，原料包括以下组分:
5.根据权利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份数计，原料包括以下组分:
6.根据权利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份数计，原料包括以下组分:
7.根据权利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份数计，原料包括以下组分:
8.—种如权利要求2-7任意一项所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:在氮气保护以及65~70°C条件下，往三口瓶中加入六亚甲基二异氰酸酯以及丙二醇甲醚醋酸酯，以3~5ml/min的速度滴加端羟基氟化合物，滴加完毕后，继续搅拌反应I~2.5小时，得到第一中间体； 步骤2:在氮气保护以及75~80°C条件下，往第一中间体中加入丙二醇甲醚醋酸酯以及催化剂，然后加入端羟丙基聚二甲基硅氧烷和聚乙二醇，反应1.5~3小时，得到第二中间体； 步骤3:在氮气保护条件下，往第二中间体中加入丙二醇甲醚醋酸酯以及阻聚剂，然后加入端羟基丙烯酸酯，继续反应I~2小时，得到聚氨酯丙烯酸酯低聚物； 所述步骤1、步骤2以及步骤3均在搅拌速度为600~850rpm的条件下进行。
9.一种水性耐污紫外光固化涂料，其特征在于:包括如权利要求1-7任意一项所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物、流平剂、消泡剂、硅氧烷偶联剂、水性助剂以及光引发剂，以重量比计，其配比为 38 ~54:0.14 ~0.31:0.12 ~0.35:2.65 ~4.25:3 ~8:1.9 ~2.4 ; 所述流平剂为 BYK-348、BYK-355、BYK-361、BYK-380、BYK-381 以及 BYK-390 中的一种或几种； 所述消泡剂为 BYK-065、BYK-066、BYK-070、BYK-088、BYK-141、BYK-020 以及 BYK-080中的一种或者几种； 所述硅氧烷偶联剂为Y _氨丙基二乙氧基硅烷、Y _ (2，3-环氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷以及Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种； 所述水性助剂为异丙醇、正丁醇以及乙二醇丁醚中的一种或几种； 所述光引发剂为 Irfacurel84、Darocurel173> Irfacure2959> Irfacure819 中的一种或者几种。
10.一种如权利要求9所述的水性耐污紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:将配料罐中加入聚氨酯丙烯酸酯低聚物、流平剂、硅氧烷偶联剂、消泡剂、水性助剂 以及光引发剂； 步骤2:以1800~2000rpm的搅拌速度搅拌30~45min，得到涂料粗品；将涂料粗品用180-210目的滤网过滤，得到水性耐污紫外光固化涂料。
【文档编号】C08G18/32GK103992460SQ201410257878
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】唐雄, 付为明 申请人:湖南本安亚大新材料有限公司