可清洁的水性聚氨酯涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种可清洁的水性聚氨酯分散体，该分散体包含以下组分的反应产物：Ａ）一种或多种０Ｈ－官能丙烯酸酯分散体，和Ｂ）一种或多种ＣＡＰＳ－改性的多异氰酸酯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水性聚氨酯分散体，该分散体虽然具有高表面能但仍显示耐污染性。
技术介绍
聚氨酯顶涂料因为具有高耐磨性和耐化学性以及优异的色稳定性/UV稳定性，在 建筑工业中普遍用于功能地板涂层上或者作为混凝土的密封剂。这些高性能的性质是使用高度交联的聚氨酯涂料的结果，所述聚氨酯涂料可由高 官能聚酯树脂或聚丙烯酸酯树脂与脂族多异氰酸酯制备。典型的应用包括需要抗刹车液、 特种液压工作油和轮胎污染的车库和飞机修理库地面。这些性能特性该使得高度交联的聚 氨酯涂料可以用作抗涂花的涂料，即该涂料可以用侵蚀性清洁剂清除其上涂花的漆，但不 会破坏基材上原始的涂层。迄今，这些高度交联的聚氨酯涂料只能以溶剂基制剂获得。显著量的分类为挥发 性有机化合物(VOC)的溶剂可能造成空气污染和/或产生令人不愉快的气味。例如，已经通过使用低表面能涂料组合物获得抗涂花涂料。例如，在美国专利 第 5，541，281 号，第 5，574，122 号，第 5，546，411 号，第 5，646，227 号，第 5，691，439 和第 5，747，629号中公开由异氰酸酯和多元醇制备的低表面能组合物，这些组合物都可能含有 硅氧烷基团或氟。这些专利中公开的所有组合物都是溶剂基组合物。
技术实现思路
本专利技术涉及可清洁的水性聚氨酯分散体，该分散体包含以下组分的反应产物A) 一种或多种OH-官能丙烯酸类分散体，和B) 一种或多种CAPS-改性的多异氰酸酯。附图简要描述附图说明图1示出光泽随羟基官能树脂的掺混比例变化图。图2示出制剂2的可清洁性。图3示出制剂5的可清洁性。图4示出制剂1的AFM扫描图。图5示出制剂3的AFM扫描图。图6示出制剂2的AFM扫描图。图7示出制剂4的AFM扫描图。图8示出制剂5的AFM扫描图。具体实施例方式除非另外指出，在本文和权利要求书中所用术语“分子量”应认为表示数均分子量。除非另外指出，在本文和权利要求书中所用术语“可清洁的”用来描述一种涂料组3合物，表示该组合物通过了 ASTM-D6578中提出的清洁性测试。在本文和权利要求书中所用术语“(甲基)丙烯酸酯”表示相关的丙烯酸酯和甲基 丙烯酸酯。组分A)包含OH-官能的丙烯酸类共聚物分散体，该分散体可通过以下方式制备， 使包含以下a)、b)、c)和d)的一种或多种乙烯基单体的混合物在e)存在下进行自由基聚 合反应a)无OH的(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基芳族化合物，b)羟基官能乙烯基单体或羟基官能(甲基)丙烯酸酯，c)能够自由基共聚的离子单体和/或潜在的离子单体(potentially ionicmonomer)，禾口d)需要时进一步的单体，是组分a)-C)之外的能够自由基共聚的单体，e)以下化学式(I)的化合物OOΛR ιη化学式(I)式中R1是具有1-18个碳原子的脂族、芳脂族或芳族基团，R2 是 H 或 CH3,R3、R4是相同或不同的1-7个碳原子的脂族基团，和η 为 1-4，然后在添加中和剂之前或者之后，将制得的共聚物分散在水中。作为组分a)的单体，可以使用酯基的醇部分具有1-18个碳原子的(甲基)丙烯 酸酯。这种醇部分可以是直链脂族、支链脂族或脂环族的。组分a)的合适单体的例子包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、异丁基、叔 丁基、异构戊基、己基、2-乙基己基、辛基、癸基、十六烷基、十八烷基或环己基、三甲基环己 基和异冰片基(甲基)丙烯酸酯。在a)中还可以使用甲基丙烯酸(乙酰乙酰氧基乙基)酯、丙烯酰胺、丙烯腈、乙烯 基醚、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯、任选取代的苯乙烯、乙烯基甲苯以及它们的混合物。在组分b)中，可能使用含OH基团的烯键式不饱和单体，例如不饱和羧酸的羟基烷 基酯，例如，优选在羟烷基基团中具有2-12，优选2-6个碳原子的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯。这类化合物的例子包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯异 构体、(甲基)丙烯酸2_，3-和4-羟基丁酯以及(甲基)丙烯酸羟基己酯异构体。类似地，在b)中，可以使用以环氧烷烃进行增链或改性的可聚合羟基官能单体， 其数均分子量< 3000克/摩尔，优选< 500克/摩尔。用于该目的的环氧烷烃优选包括单 独或混合物形式的环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷。作为组分C)的可自由基共聚的离子单体和/或潜在的离子单体，可以使用含羧 酸或者羧酸酐基团的烯烃不饱和单体，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丁烯4酸、富马酸、马来酸酐、衣康酸或二元酸单烷基酯或酐，例如马来酸单烷基酯，例如，优选丙 烯酸和/或甲基丙烯酸。适合作为组分C)的化合物还有含磷酸酯或者膦酸酯或者磺酸或者磺酸酯基团 的可自由基聚合的不饱和化合物，如在WO-A 00/39181的实施例(第8页13行至第9页19 行)中所述，尤其是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。任选地，还可以使用能够自由基共聚的单体作为组分d)的化合物。这些单体可以 是，例如，具有两个或更多官能度的(甲基)丙烯酸酯单体和/或乙烯基单体，例如，己二醇 二(甲基)丙烯酸酯或二乙烯基苯。进一步可能添加具有非离子亲水性效应的可聚合化合 物，例如羟基官能的聚烯化氧醚的丙烯酸酯。通常选择合成组分a)至d)的比例，使OH值为12-200毫克KOH/克，优选25-150 毫克KOH/克，更优选50-150毫克KOH/克固体，酸值为0_50毫克KOH/克，优选5_30，更优 选8-25毫克KOH/克固体。较好地，基于共聚物，选择50-85重量％组分a)、15-40重量％组分b)、0. 5-5重 量％组分c)和0-34. 5重量％组分d)，以使共聚物的OH值和酸值符合上述规定。优选在e)中使用基于化学式⑴的化合物，式中R1含2-6个碳原子，和R3, R4含1-7个碳原子R2 是 H 或 CH3,和η 为 1-4。特别优选在e)中使用化学式(I)的化合物，式中R1含2个碳原子或4个碳原子，和R3, R4含1-7个碳原子R2 是 CH3,禾口η 是 2。适合作为组分e)的例如是脂族羧酸的缩水甘油酯(el)与脂族、芳脂族或芳族羧 酸(e2)的反应产物。对于这种情况，优选组分(el)的化合物是藜芦酸(Versatic acid)的缩水甘油 酯，例如，可以是从荷兰的Resolution BV.购得的Cardura E10P。这种情况下，优选组分(e2)的化合物是饱和脂族单羧酸，例如，乙酸、丙酸、丁酸、 戊酸、己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十七酸、硬脂 酸、二十烷酸、山嵛酸、二十四烷酸，或者不饱和单羧酸，例如油酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油 酸，或者芳族单羧酸，例如苯甲酸；脂族二羧酸或多羧酸，例如，琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚 二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬二羧酸、癸二羧酸、二聚物脂肪酸(可通过二聚不饱和单 羧酸获得)；芳族二羧酸或多羧酸，例如，对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯 二甲酸、六氢邻苯二甲酸或偏苯三酸。当然在组分e2)中还可以使用上述化合物的混合物。特别优选采用以下组合使用藜芦酸的缩水甘油酯作为el)，使用脂族单羧酸作 为e2)，所述脂族单羧酸例如有2_乙基己酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、 二十烷酸和山箭酸，不饱和单羧酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可清洁的水性聚氨酯分散体，该分散体包含以下组分的反应产物：Ａ）一种或多种ＯＨ－官能丙烯酸类分散体，和Ｂ）一种或多种ＣＡＰＳ－改性的多异氰酸酯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KK艾伦，KE贝斯特，JJ伊斯特曼，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]