CN107189038A - 利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体 - Google Patents

利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体，涉及水性丙烯酸树脂技术领域，由如下质量百分比的原料制成：丙烯酸羟乙酯10‑20％、单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚80‑90％。本发明通过单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚结构中的异氰酸酯和丙烯酸羟乙脂结构中的羟基反应合成带亲水基团的丙烯酸酯单体；由该丙烯酸酯亲水单体参与制得的水性丙烯酸乳液的质量稳定性好，储存过程中不易水解，酸值低，并且耐水性和耐盐雾性优于常规丙烯酸乳液。

Description

利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体
技术领域：
本发明涉及水性丙烯酸树脂技术领域，具体涉及一种利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体。
背景技术：
以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等单体为主要原料合成的共聚物成为丙烯酸树脂，以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。丙烯酸树脂涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点，已被广泛应用于多个领域。从涂料剂型上主要分为溶剂型涂料、水性涂料、高固体组分涂料和粉末涂料。与传统的溶剂型涂料相比，水性丙烯酸树脂涂料具有价格低、使用安全、减少环境污染等优点。目前，多采用离子型乳化剂来制备水性丙烯酸乳液，虽然乳化效果好，但储存稳定性差，容易出现分层现象；并且离子型乳化剂游离于体系之外，易迁移，从而降低涂料所形成涂膜的耐水性和耐盐雾性。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种应用于水性丙烯酸乳液制备以改善涂膜耐水性和耐盐雾性的利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体，由如下质量百分比的原料制成：
丙烯酸羟乙酯 10-20％
单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚 80-90％。
其制备方法为：将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至40-80℃反应3-6h，即得丙烯酸酯亲水单体。
所述单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚由如下质量百分比的原料制成：
2,4-甲苯二异氰酸酯 11-44％
聚乙二醇单甲醚 56-89％；
其制备方法为：将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至40-100℃反应3-10h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚。
所述聚乙二醇单甲醚的分子量在400-1500。
本发明的有益效果是：
(1)通过单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚结构中的异氰酸酯和丙烯酸羟乙脂结构中的羟基反应合成带亲水基团的丙烯酸酯单体；
(2)所制丙烯酸酯亲水单体能够替代乳化剂，直接与丙烯酸树脂的制备原料经聚合反应生成含有亲水基团的丙烯酸树脂，从而制得水性丙烯酸乳液；
(3)由该丙烯酸酯亲水单体参与制得的水性丙烯酸乳液的质量稳定性好，储存过程中不易水解，酸值低，并且耐水性和耐盐雾性优于常规丙烯酸乳液。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)丙烯酸酯亲水单体由如下质量百分比的原料制成：
丙烯酸羟乙酯 15％
单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚 85％
将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至60-65℃反应5h，即得丙烯酸酯亲水单体。
(2)单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体由如下质量百分比的原料制成：
2,4-甲苯二异氰酸酯 20％
聚乙二醇单甲醚 80％
将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至60-65℃反应8h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体。
实施例2
(1)丙烯酸酯亲水单体由如下质量百分比的原料制成：
丙烯酸羟乙酯 18％
单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚 82％
将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至75-80℃反应4h，即得丙烯酸酯亲水单体。
(2)单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体由如下质量百分比的原料制成：
2,4-甲苯二异氰酸酯 25％
聚乙二醇单甲醚 75％
将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至65-70℃反应6h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体。
实施例3
(1)丙烯酸酯亲水单体由如下质量百分比的原料制成：
丙烯酸羟乙酯 20％
单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚 80％
将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至70-75℃反应5h，即得丙烯酸酯亲水单体。
(2)单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体由如下质量百分比的原料制成：
2,4-甲苯二异氰酸酯 15％
聚乙二醇单甲醚 85％
将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至70-75℃反应6h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体。
实施例4
分别利用实施例1、实施例2、实施例3所制丙烯酸酯单体按照如下质量百分比制备水性丙烯酸乳液：
将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸与丙烯酸酯亲水单体混合乳化，所得混合物滴加到含有引发剂的水中，升温至80-85℃反应5h，即得水性丙烯酸乳液。
对照例1
按照如下质量百分比制备水性丙烯酸乳液：
将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸与甲基丙烯酸混合乳化，所得混合物滴加到含有引发剂的水中，升温至80-85℃反应5h，即得水性丙烯酸乳液。
实施例5
分别将实施例4中利用实施例1、实施例2、实施例3、对照例1所制丙烯酸酯单体制备的水性丙烯酸乳液在4000r/min转速下离心30min，观察乳液是否分层，并测定酸值；再分别利用实施例4和对照例1所制水性丙烯酸乳液制备清漆涂膜，养护一周后依照国标GB/T22374-2008、GB/T1771-2007测试涂膜的耐水性和耐盐雾性，结果如表1所示。
表1乳液性质和涂膜耐水性、耐盐雾性试验结果
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体，其特征在于，由如下质量百分比的原料制成：
丙烯酸羟乙酯 10-20％
单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚 80-90％。
2.根据权利要求1所述的利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体，其特征在于，其制备方法为：将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至40-80℃反应3-6h，即得丙烯酸酯亲水单体。
3.根据权利要求1或2所述的利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体，其特征在于，所述单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚由如下质量百分比的原料制成：
2,4-甲苯二异氰酸酯 11-44％
聚乙二醇单甲醚 56-89％；
其制备方法为：将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至40-100℃反应3-10h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚。
4.根据权利要求3所述的利用单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚合成的丙烯酸酯亲水单体，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚的分子量在400-1500。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105669990A (zh) * 2016-03-01 2016-06-15 武汉仕全兴聚氨酯科技股份有限公司 一种水分散型丙烯酸酯改性多异氰酸酯固化剂的制备方法

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何璟: "新型稳定剂的合成及其在细乳液中的应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *

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