本發(fā)明涉及新材料化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
水性uv涂料結(jié)合了水性涂料和光固化技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有固化速度快、生產(chǎn)效率高、設(shè)備投資少、固化溫度低、性能優(yōu)異、對環(huán)境污染少等特點(diǎn)，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。其中，水性uv聚氨酯涂料以其分子結(jié)構(gòu)可設(shè)計性強(qiáng)、性能突出、與其他乳液體系相容性好等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用量最大的水性uv涂料之一。
水性uv聚氨酯涂料以水作為稀釋劑，避免了傳統(tǒng)uv涂料使用大量活性稀釋劑帶來的毒害。水性uv聚氨酯涂料的黏度一般較低，在儲存或施工時需要采用增稠劑來調(diào)節(jié)黏度，增稠劑是一類可以調(diào)節(jié)體系黏度與流變性能的重要助劑，傳統(tǒng)的增稠劑如無機(jī)增稠劑和堿溶脹型增稠劑在水性涂料的應(yīng)用中存在增稠以后對電解質(zhì)比較敏感、黏度的穩(wěn)定性不好等缺點(diǎn)，而水性聚氨酯締合型增稠劑(heur)以其流平性好、剪切變稀作用、黏度穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，自20世紀(jì)80年代出現(xiàn)以來，十分受人們的歡迎，其應(yīng)用也越來越廣泛，但目前常用的水性聚氨酯締合型增稠劑無法參與水性uv體系的交聯(lián)反應(yīng)，會影響到固化膜的性能穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑及其制備方法，其能解決目前常用的水性uv聚氨酯締合型增稠劑無法參與水性uv體系的交聯(lián)反應(yīng)，會影響到固化膜穩(wěn)定性的問題。
本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑，包含以下組分：聚乙二醇，二異氰酸酯，烯醇封端劑，催化劑；其中聚乙二醇，二異氰酸酯，烯醇封端劑的摩爾比為1:1.1-1.5:0.2-1；催化劑占總物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05-2％。
本發(fā)明所述的一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑，其中，所述聚乙二醇分子量為3000-30000。
本發(fā)明所述的一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑，其中，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯、萘1,5-二異氰酸酯中的一種。
本發(fā)明所述的一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑，其中，所述烯醇封端劑為十一烯醇、十八烯醇中的一種。
本發(fā)明所述的一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑，其中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種。
本發(fā)明還提供上述一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑的制備方法，包括如下步驟：
一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑的制備方法，包括如下步驟：
(1)將聚乙二醇進(jìn)行脫水處理：將聚乙二醇加入到反應(yīng)容器中，升溫至100-120℃，真空干燥脫水1-3h；
(2)向步驟(1)反應(yīng)容器通入惰性氣體，在60-80℃，加入催化劑和二異氰酸酯，保溫反應(yīng)2-5h。
(3)將步驟(2)的反應(yīng)液升溫至90-100℃，加入烯醇封端劑，保溫反應(yīng)1-2h后，即得到增稠劑產(chǎn)品。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明提供的用于一種水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑通過采用烯醇封端劑，引入不飽和的碳碳雙鍵，具備了紫外光固化交聯(lián)反應(yīng)特性，可參與uv涂料體系的紫外光固化交聯(lián)反應(yīng)。
2、本發(fā)明提供的一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑具有優(yōu)異的增稠效果，可以在較低用量時達(dá)到較好的增稠效果，當(dāng)其用量為5％時，可使水性uv聚氨酯涂料在6rpm條件下的旋轉(zhuǎn)黏度從360cps增加到6000cps以上，在6rpm和60rpm條件下的旋轉(zhuǎn)黏度比值大于2.5。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑，包含以下組分：聚乙二醇，二異氰酸酯，烯醇封端劑，催化劑；其中聚乙二醇，二異氰酸酯，烯醇封端劑的摩爾比為1:1.5-1.1:0.2-1；催化劑占總物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05-2％。
所述聚乙二醇分子量為3000-30000。
所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯、萘1,5-二異氰酸酯中的一種；
所述烯醇封端劑為十一烯醇、十八烯醇中的一種；
所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種。
本發(fā)明還提供如上所述一種用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑的制備方法，包括如下步驟：
(1)將聚乙二醇進(jìn)行脫水處理：將聚乙二醇加入到反應(yīng)容器中，升溫至100-120℃，真空干燥脫水1-3h；
(2)向步驟(1)反應(yīng)容器通入惰性氣體，在60-80℃，加入催化劑和二異氰酸酯，保溫反應(yīng)2-5h；
(3)將步驟(2)的反應(yīng)液升溫至90-100℃，加入烯醇封端劑，保溫反應(yīng)1-2h后，即得到增稠劑產(chǎn)品。
實(shí)施例1
(1)將10摩爾份聚乙二醇(分子量3000)加入到反應(yīng)容器中，升溫至100℃，真空干燥脫水2h。
(2)向反應(yīng)容器通入氮?dú)?，并降溫?0℃，加入催化劑二月桂酸二丁基錫(0.05wt％)和11摩爾份甲苯二異氰酸酯，保溫反應(yīng)3h。
(3)升溫至90℃，加入2摩爾份十一烯醇封端劑，保溫反應(yīng)2h后，趁熱倒入四氟模板中，放入真空烘箱，室溫冷卻后即得到增稠劑產(chǎn)品。
實(shí)施例2
(1)將10摩爾份聚乙二醇(分子量6000)加入到反應(yīng)容器中，升溫至110℃，真空干燥脫水3h。
(2)向反應(yīng)容器通入氮?dú)?，并降溫?0℃，加入催化劑二月桂酸二丁基錫(0.1wt％)和12摩爾份六亞甲基二異氰酸酯，保溫反應(yīng)4h。
(3)升溫至90℃，加入4摩爾份十一烯醇封端劑，保溫反應(yīng)2h后，趁熱倒入四氟模板中，放入真空烘箱，室溫冷卻后即得到增稠劑產(chǎn)品。
實(shí)施例3
(1)將10摩爾份聚乙二醇(分子量10000)加入到反應(yīng)容器中，升溫至120℃，真空干燥脫水1h。
(2)向反應(yīng)容器通入氮?dú)?，并降溫?0℃，加入催化劑辛酸亞錫(0.05wt％)和15摩爾份異佛爾酮二異氰酸酯，保溫反應(yīng)5h。
(3)升溫至100℃，加入10摩爾份十八烯醇封端劑，保溫反應(yīng)1h后，趁熱倒入四氟模板中，放入真空烘箱，室溫冷卻后即得到增稠劑產(chǎn)品。
實(shí)施例4
(1)將10摩爾份聚乙二醇(分子量30000)加入到反應(yīng)容器中，升溫至120℃，真空干燥脫水3h。
(2)向反應(yīng)容器通入氮?dú)?，并降溫?0℃，加入催化劑辛酸亞錫(0.2wt％)和13摩爾份二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯，保溫反應(yīng)2h。
(3)升溫至100℃，加入6摩爾份十八烯醇封端劑，保溫反應(yīng)2h后，趁熱倒入四氟模板中，放入真空烘箱，室溫冷卻后即得到增稠劑產(chǎn)品。
增稠性測試：將實(shí)施例1-4得到的增稠劑產(chǎn)品按50％固含量溶于丙二醇-水混合溶液(丙二醇與水的體積比為1:2)，取20g加入到200g水性uv聚氨酯涂料(
表1：不同剪切下的黏度和觸變指數(shù)
由上表可知實(shí)施例1至4合成的用于水性uv聚氨酯涂料的締合型增稠劑經(jīng)測定，當(dāng)其用量為涂料的5％時，可使水性uv聚氨酯涂料在6rpm條件下的旋轉(zhuǎn)黏度從360cps增加到6000cps以上，在60rpm條件下的旋轉(zhuǎn)黏度從356cps增加到2500cps以上說明具有良好的增稠效果；水性uv聚氨酯涂料在6rpm和60rpm條件下的旋轉(zhuǎn)黏度比值(觸變指數(shù))大于2.5，說明具有了較好的剪切變稀效果。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。