本发明专利技术涉及一种含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体及其制备方法，其非水分散体由分散稳定剂、分散相和分散介质构成，以固体计，分散稳定剂和分散相占非水分散体总重量的５０～８０ｗｔ％，其中分散稳定剂与分散相的重量比为１∶３～１０，非水分散体的重均分子量为２００００～３００００；分散稳定剂是聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其重均分子量为１００００～１５０００；分散相是凝胶化的接枝硅氧烷的丙烯酸聚合物，硅氧烷单体占０．５～５ｗｔ％；分散介质中脂肪烃类溶剂至少占８０ｗｔ％。用本发明专利技术的非水分散体作为羟基组分配制的双组份聚氨酯涂料，其对溶剂、化学药品、水、酸、碱的耐性均优于用普通聚羟基丙烯酸非水分散体配制的涂料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，该非 水分散体特别适合作为羟基组分用于配制双组份聚氨酯涂料。
技术介绍
丙烯酸非水分散体是高聚物胶态粒子分散稳定在以脂肪烃类为主的溶剂中的一 类树脂。采用不属于有害空气污染物的脂肪烃溶剂取代大部分常用的甲苯、二甲苯、醋 酸丁酯等高光化学活性溶剂，减少了有害空气污染物的排放。用其制备的丙烯酸非水分 散体涂料由于具有低污染优点，在日本市场已具有一定规模，在建筑外墙涂料(新建， 重涂)，重防腐涂料(金属，混凝土)的应用方面具有良好的环境友好性及低温施工性， 取得了年销售1万吨以上的实绩。但是，由于丙烯酸非水分散体中所用溶剂多为弱极性或无极性的脂肪烃类溶 剂，因而其极性基团含量不能很多，所以丙烯酸非水分散体涂料成膜后，涂膜的耐溶剂 性、耐化学药品性、耐水性均不及传统的溶剂型双组份丙烯酸树脂。申请人的丙烯酸系 非水分散体(ZL200610097793.9)专利，主要是针对建筑涂料的重涂性、环保性的改善， 而目前还迫切需要一种具有耐水性、耐溶剂性能、耐化学药品性能的丙烯酸非水分散体 涂料，以适应日益严格的环保要求。
技术实现思路
为此本专利技术的第一个目的是提供一种可以提高涂膜耐溶剂、耐化学药品及耐 水性能的含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体。实现本专利技术第一个目的的技术方案是一种含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水 分散体，由分散稳定剂、分散相和分散介质构成，其特征在于，以固体计，分散稳定剂 和分散相占非水分散体总重量的50wt% 80wt%，其中分散稳定剂与分散相的重量比为 1 (3 10)，非水分散体的重均分子量为20000 30000 ；所述分散稳定剂是聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其重均分子量为10000 15000， 它是重量比为(1 2) (3 4)的含氨酯键的预聚物与含不饱和双键的单体进行溶液共 聚形成的聚合物，所述含不饱和双键的单体为(甲基)丙烯酸官能单体和丙烯酸共聚物通 用单体，所述含氨酯键的预聚物是用摩尔比为η (η-1), η = 2 7的六亚甲基二异氰 酸酯与二元醇反应，然后与1/η六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的(甲基)丙烯酸羟基酯反 应后，再与1/η六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的烷基氨反应形成的，其所用二元醇为丙二 醇、丁二醇或己二醇中的一种或几种；所述分散相是凝胶化的接枝硅氧烷的丙烯酸聚合物，聚合用单体中包括硅氧烷 单体，占所用单体总重量的0.5wt% 5wt% ；所述分散介质是由脂肪烃类溶剂和芳香烃类溶剂，或者是由脂肪烃类溶剂、芳 香烃类溶剂和酯类溶剂组成的混合溶剂，其中脂肪烃类溶剂至少占80wt%。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，其形成所述分散稳定剂的含 不饱和双键的单体总重量中，10wt% 30对％为(甲基)丙烯酸官能单体，70wt% 90wt%为丙烯酸共聚物通用单体。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，其形成所述分散相的聚合用单 体总重量中，还有占60wt% 丙烯酸共聚物通用单体和占10wt% (甲基)丙烯酸官能单体。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，其形成所述分散稳定剂和分散 相的(甲基)丙烯酸官能单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙 酯、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或几种和丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种；形成所 述分散稳定剂和分散相的丙烯酸共聚物通用单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁 酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸 丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酰胺、甲 基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或几 种。本专利技术的第二个目的是提供一种操作稳定、方便的制备含氨酯键和硅氧烷基 的丙烯酸非水分散体的方法。实现本专利技术第二个目的的技术方案是一种上述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸 非水分散体的制备方法，其具体步骤如下①制备分散稳定剂在装有搅拌器、水冷凝器、热电偶、氮气入口、加热罩和加料泵的反应容器内 加入分散介质加热至80 90°C，然后将摩尔比为η (η-1), η = 2 7的六亚甲基 二异氰酸酯与二元醇一次加入，至少反应30min，然后加入l/η六亚甲基二异氰酸酯摩 尔量的(甲基)丙烯酸羟基酯反应30min后，再加入l/η六亚甲基二异氰酸酯摩尔量 的烷基氨反应30min形成含氨酯键的预聚物，以上反应温度均控制在80 90°C ；然后 在所得含氨酯键的预聚物中加入含不饱和双键的单体、链转移剂和引发剂，一起加热进 行溶液共聚，反应混合物在整个聚合过程中都保持在120 130°C，反应时间至少持续 120min,将反应混合物冷却至室温，制得分散稳定剂聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其重均 分子量为10000 15000，所用含氨酯键的预聚物与含不饱和双键的单体的重量比为(1 2) (3 4)，链转移剂用量为含不饱和双键的单体总重量的0.1wt% 0.5wt% ；②制备非水分散体取步骤①制得的分散稳定剂及部分分散介质加到与步骤①具有相同装备的反应 容器内，搅拌下升温至110°c 130°C，将形成分散相的聚合用单体即丙烯酸共聚物通用 单体、(甲基)丙烯酸官能单体和硅氧烷单体与部分引发剂的混合溶液滴加至反应容器 内，加完再保温至少30min后，在110°C 130°C下补加剩余引发剂溶液，再使反应混合 物在110°C 130°C保温至少120min后，加入剩余分散介质兑稀，冷却至室温，制得含氨 酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，以固体计，分散稳定剂和分散相占非水分散体总 重量的50wt% 80wt%，其中分散稳定剂与分散相的重量比为1 (3 10)，所得非水 分散体的重均分子量为20000 30000。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的制备方法，其所述步骤①中所用的二元醇为丙二醇，丁二醇或己二醇中的一种或几种；所用的烷基氨为十二烷基氨， 十四烷基氨，十六烷基氨，十八烷基氨中的一种或几种；所用的链转移是巯基硫醇、巯 基乙酸、十二烷基硫醇、3-巯基丙酸异辛酯中的一种或几种。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的制备方法，其所述步骤①中， 形成分散稳定剂的含不饱和双键的单体总重量中，10wt% 30wt%* (甲基)丙烯酸官能 单体，70wt% 90wt%为丙烯酸共聚物通用单体。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的制备方法，其所述(甲基)丙烯 酸官能单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁 酯中的一种或几种和丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种；所述丙烯酸共聚物通用单体 为丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、 甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、 α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或几种。所述含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体的制备方法，其所述步骤②中， 形成分散相的聚合用单体中，丙烯酸共聚物通用单体为60wt% 85wt%、(甲基)丙烯 酸官能单体为10wt% 35wt%、硅氧烷单体为0.5wt% 5wt%。所述含氨酯键本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含氨酯键和硅氧烷基的丙烯酸非水分散体，由分散稳定剂、分散相和分散介质构成，其特征在于，以固体计，分散稳定剂和分散相占非水分散体总重量的５０ｗｔ％～８０ｗｔ％，其中分散稳定剂与分散相的重量比为１∶（３～１０），非水分散体的重均分子量为２００００～３００００；所述分散稳定剂是聚氨酯改性丙烯酸聚合物，其重均分子量为１００００～１５０００，它是重量比为（１～２）∶（３～４）的含氨酯键的预聚物与含不饱和双键的单体进行溶液共聚形成的聚合物，所述含不饱和双键的单体为（甲基）丙烯酸官能单体和丙烯酸共聚物通用单体，所述含氨酯键的预聚物是用摩尔比为ｎ∶（ｎ－１），ｎ＝２～７的六亚甲基二异氰酸酯与二元醇反应，然后与１／ｎ六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的（甲基）丙烯酸羟基酯反应后，再与１／ｎ六亚甲基二异氰酸酯摩尔量的烷基氨反应形成的，其所用二元醇为丙二醇、丁二醇或己二醇中的一种或几种；所述分散相是凝胶化的接枝硅氧烷的丙烯酸聚合物，聚合用单体中包括硅氧烷单体，占所用单体总重量的０．５ｗｔ％～５ｗｔ％；所述分散介质是由脂肪烃类溶剂和芳香烃类溶剂，或者是由脂肪烃类溶剂、芳香烃类溶剂和酯类溶剂组成的混合溶剂，其中脂肪烃类溶剂至少占８０ｗｔ％。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周铭，丁帮勇，丁道宁，穆颖，陈瑞芳，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油常州涂料化工研究院，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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