聚氨酯丙烯酸酯低聚物、其制備方法以及用其制備的涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物，原料包括以下組分：六亞甲基二異氰酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、端羥基氟化合物、端羥丙基聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、端羥基丙烯酸酯等。本發(fā)明通過在聚氨酯丙烯酸酯低聚物的內(nèi)部引入硅以及氟，使其具有高親水角；利用聚乙二醇中的乙氧基所提供的高親水性，具有很高的抗污性能。本發(fā)明還公開了一種上述聚氨酯丙烯酸酯低聚物制備方法，工藝精簡，便于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明同時公開了一種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質(zhì)，本發(fā)明的涂料經(jīng)過紫外光固化后，其漆膜的親水角高達100-120°，具有優(yōu)異的耐污性，油性筆污跡可以擦除干凈，不留痕跡。
【專利說明】聚氨酯丙烯酸酯低聚物、其制備方法以及用其制備的涂料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領域，特別地，涉及一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物、其制備方法以及用其制備的涂料。
【背景技術】
[0002]聚氯乙烯(PVC)塑膠地板卷材是一種地面鋪裝材料，是以聚氯乙烯及其共聚樹脂為主要原料，加入填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等輔料，在片狀連續(xù)基材上，經(jīng)過擠壓工藝生產(chǎn)而成的，廣泛應用于醫(yī)院、實驗室、辦公大樓、體育場地、健身房、會館等場所，這些場合的地板要求能夠易清潔、打理，因而要求地板具有優(yōu)異的耐污功能，現(xiàn)在普遍采用的技術是在PVC卷材塑膠地板表面涂覆一層耐污涂料，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為一類環(huán)保、節(jié)能型涂料，近年來應用于PVC地板卷材的紫外光固化耐污涂料受到了普遍的關注。
[0003]發(fā)明專利201310606247.3公開了一種紫外光固化抗污涂料及其制備方法，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釋劑，0.4~1.5重量份的光引發(fā)劑，0.15~
0.55重量份的流平劑和0.1~0.7重量份的消泡劑。本發(fā)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官能度的不飽和聚氨酯丙烯酸酯，從而，紫外光固化后得到的漆膜比較脆，在PVC塑膠卷材地板上漆膜非常容易開裂，而且需要大量的活性稀釋劑，仍舊會對環(huán)境帶來污染以及對操作人員身體健康造成傷害。
[0004]專利200810126298.5報道了一種紫外光固化抗污涂料組合物的制備，其核心技術是使用含氟硅氧烷作為基體樹脂，該樹脂是通過含氫硅氧烷聚合物中的S1-H鍵與含氟烯烴化合物以及含乙烯基化合物中的C = C鍵，氯鉬酸為催化劑，通過“硅氫化反應”制備含氟硅光固化樹脂。
[0005]專利201010174252.8報道了一種紫外光固化型抗污涂料，所述涂料包含側鏈帶
多個羥基的直鏈型丙烯酸酯、有機硅丙烯酸酯、單官能單體、多官能單體、光引發(fā)劑、助劑及填料組成，其中，多個羥基的直鏈型丙烯酸酯通過端羥基聚酯多元醇與丙烯酸通過酯化反應而得。
[0006]專利201310606247.3公開了一種紫外光固化抗污涂料及其制備方法，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為主體樹脂，多官能度丙烯酸酯單體為活性稀釋劑。上述所公開的紫外光固化抗污涂料雖然可以在紫外光固化下進行固化，但是仍舊需要大量的揮發(fā)性的活性稀釋劑，因而，會對操作人員身體健康造成一定的危害以及對環(huán)境帶來一定的污 染。
[0007]專利201010593123.2公開了一種抗污防粘貼涂料，由60~80重量份聚合物乳液、3~7重量份疏水劑、I~2重量份第一防粘貼劑和3~7重量份第二防粘貼劑構成；其中，所述聚合物乳液選自氟硅改性丙烯酸酯乳液、氟乳液和硅丙乳液中一種；所述疏水劑為水溶性蠟乳液；所述第一防粘貼劑為具有疏水疏油結構的氟改性表面助劑；所述第二防粘貼劑為聚醚改性羥基官能性聚二甲基硅氧烷。盡管該類抗污防粘貼乳液為睡醒體系，但無法進行紫外光固化。
[0008]鄭群鎖[低表面能防污涂料的進展，材料開發(fā)與應用，2001，16(1):33~35]發(fā)現(xiàn)涂料的表面能只有在低于2.5X10-4N/m時，即涂料與液體的接觸角大于98°時才具有防污效果。
[0009]因此，發(fā)明一種具體很大接觸角的涂料具有非常高的使用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明目的在于提供一種具有較大親水角的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，該低聚體中氟和硅的引入，提高了親水角，從而達到抗污的目的，具體技術方案如下:
[0011]一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其結構式如下:
[0012]
【權利要求】
1.一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:其結構式如下:







2.根據(jù)權利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份數(shù)計，原料包括以下組分:
3.根據(jù)權利要求2所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于: 所述端羥基氟化合物為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-癸醇中的一種或幾種； 所述端羥丙基聚二甲基硅氧烷的分子量為400~2000道爾頓； 所述聚乙二醇的分子量為400~1000道爾頓； 所述端羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯和/或季戊四醇三丙烯酸酯； 所述催化劑為二月桂酸二丁基錫和/或辛酸亞錫； 所述阻聚劑為對羥基苯甲醚和/或?qū)Ρ蕉印?br> 4.根據(jù)權利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份數(shù)計，原料包括以下組分:
5.根據(jù)權利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份數(shù)計，原料包括以下組分:
6.根據(jù)權利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份數(shù)計，原料包括以下組分:
7.根據(jù)權利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于:以重量份數(shù)計，原料包括以下組分:
8.—種如權利要求2-7任意一項所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:在氮氣保護以及65~70°C條件下，往三口瓶中加入六亞甲基二異氰酸酯以及丙二醇甲醚醋酸酯，以3~5ml/min的速度滴加端羥基氟化合物，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應I~2.5小時，得到第一中間體； 步驟2:在氮氣保護以及75~80°C條件下，往第一中間體中加入丙二醇甲醚醋酸酯以及催化劑，然后加入端羥丙基聚二甲基硅氧烷和聚乙二醇，反應1.5~3小時，得到第二中間體； 步驟3:在氮氣保護條件下，往第二中間體中加入丙二醇甲醚醋酸酯以及阻聚劑，然后加入端羥基丙烯酸酯，繼續(xù)反應I~2小時，得到聚氨酯丙烯酸酯低聚物； 所述步驟1、步驟2以及步驟3均在攪拌速度為600~850rpm的條件下進行。
9.一種水性耐污紫外光固化涂料，其特征在于:包括如權利要求1-7任意一項所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物、流平劑、消泡劑、硅氧烷偶聯(lián)劑、水性助劑以及光引發(fā)劑，以重量比計，其配比為 38 ~54:0.14 ~0.31:0.12 ~0.35:2.65 ~4.25:3 ~8:1.9 ~2.4 ; 所述流平劑為 BYK-348、BYK-355、BYK-361、BYK-380、BYK-381 以及 BYK-390 中的一種或幾種； 所述消泡劑為 BYK-065、BYK-066、BYK-070、BYK-088、BYK-141、BYK-020 以及 BYK-080中的一種或者幾種； 所述硅氧烷偶聯(lián)劑為Y _氨丙基二乙氧基硅烷、Y _ (2，3-環(huán)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種或幾種； 所述水性助劑為異丙醇、正丁醇以及乙二醇丁醚中的一種或幾種； 所述光引發(fā)劑為 Irfacurel84、Darocurel173> Irfacure2959> Irfacure819 中的一種或者幾種。
10.一種如權利要求9所述的水性耐污紫外光固化涂料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:將配料罐中加入聚氨酯丙烯酸酯低聚物、流平劑、硅氧烷偶聯(lián)劑、消泡劑、水性助劑 以及光引發(fā)劑； 步驟2:以1800~2000rpm的攪拌速度攪拌30~45min，得到涂料粗品；將涂料粗品用180-210目的濾網(wǎng)過濾，得到水性耐污紫外光固化涂料。
【文檔編號】C08G18/32GK103992460SQ201410257878
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權日:2014年6月11日
【發(fā)明者】唐雄, 付為明 申請人:湖南本安亞大新材料有限公司