CN114656610A - 一种碳固定净味水性树脂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳固定净味水性树脂及其制备方法和应用。本发明的碳固定净味水性树脂制备原料包括:第一前聚体和第二前聚体;所述第一前聚体的制备原料,包括,聚(碳酸酯‑醚)多元醇、二异氰酸酯;所述第二前聚体的制备原料包括,蓖麻油、二异氰酸酯、聚乙二醇。本发明的碳固定净味水性树脂具有良好的手感和较低的气味,可自成膜,且对颜填料展现出优异的包裹性,促使本发明所述的内墙涂料具有低气味、优异的耐水及耐洗刷性能、手感滑爽的特点。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种碳固定净味水性树脂及其制备方法和应用。
背景技术
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、油和乳液中的至少一种为主,还可以添加颜料、填料和相应助剂。
在目前的内墙应用体系中,丙烯酸乳液占据统治地位。然而,由于丙烯酸乳 液普遍存在热粘冷脆、手感差、不耐划伤等性能缺陷,影响了漆膜的整体品质, 难以满足日益提升的消费者需求。以二氧化碳为最初级反应单体合成得到水性聚 氨酯树脂、进而制备水性涂料(即碳固定涂料)则为涂料领域的碳减排提供了一 种新的技术路线。然而,现有的碳固定涂料通常需要额外加入成膜助剂以辅助成 膜,因此涂料的VOC较高,气味较大;除此之外,现有的碳固定涂料局限于透 明涂料体系,应用时存在颜填料包裹性差、成膜性差等缺陷,具体表现为耐洗刷 性低劣,因此难以应用于净味的粉料涂料中。
综上,开发出一款基于温室气体二氧化碳为原料的碳固定净味水性树脂,并结合绿色配方制备得到性能优异的水性净味涂料不仅提升了消费者的使用体验,也可兼顾环保性及可持续性发展的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种碳固定净味水性树脂,采用的制备原料中包括基于温室气体二氧化碳为原料得到聚(碳酸酯-醚)多元醇,所述碳固定净味水性树脂不仅具备优异的手感,还具有自成膜、净味的特点,且对颜填料展现出很好的包裹性,由此制得的涂料制品表现出优异的耐洗刷性能。
本发明还提出一种上述碳固定净味水性树脂的制备方法。
本发明还提出了一种涂料,所述涂料的制备原料包括所述碳固定净味水性树脂。
本发明还提出了一种所述的涂料在装饰领域中的应用。
根据本发明的一个方面,提出了一种碳固定净味水性树脂,制备原料包括:第一前聚体和第二前聚体;
所述第一前聚体的制备原料,包括,聚(碳酸酯-醚)多元醇、二异氰酸酯A;
所述第二前聚体的制备原料包括,蓖麻油、二异氰酸酯B和聚乙二醇。
聚乙二醇、內乳化扩链剂等亲水单体结合软性低聚物蓖麻油,与软性二异氰酸酯反应,得到足够亲水的第二前聚体。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体和所述第二前聚体的质量比为 1.1~3:1。
在此比例下得到的碳固定净味水性树脂的疏水性、亲水性及软硬度较好。
在本发明的一些实施方式中,所述聚(碳酸酯-醚)多元醇包括聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在本发明的一些实施方式中,第一前聚体中,所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇分子量为3000-5000g/mol。
在此分子量下保证了第一前聚体中链段的有序性,并提供足够的耐水性。
聚(碳酸酯-醚)二元醇由中科院长春应用化学研究所生产并提供。
在本发明的一些实施方式中,制备所述第一前聚体的二异氰酸酯A包括,4,4- 二异氰酸酯二环己基甲烷、甲苯-2,4-二异氰酸酯和4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体的制备原料还包括,有机溶剂、小分子扩链剂。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体中,所述有机溶剂包括丙酮。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体中,所述小分子扩链剂包括三羟甲基丙烷,丁二醇和乙二醇中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体的制备原料中,所述聚(碳酸酯 -醚)多元醇和所述二异氰酸酯A的质量比为3~8:1。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体的制备原料中,所述碳固定前聚体中聚(碳酸酯-醚)多元醇、二异氰酸酯A、小分子扩链剂的质量比为3~8:1: 0.1~0.3。
在本发明的一些实施方式中,所述第一前聚体的制备方法,包括以下步骤:
A1.将所述聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在所述有机溶剂中进行反应;
A2.向步骤A1所得的混合物中加入所述小分子扩链剂继续反应后即得所述第一前聚体。
在本发明的一些实施方式中,步骤A1中,所述反应的温度为65~85℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤A1中,所述反应的时间为2-3h。
在本发明的一些实施方式中,步骤A2中,所述反应的温度为65~85℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤A2中,所述反应的时间为2-3h。
在本发明的一些实施方式中,制备所述第二前聚体的二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体的制备原料中,所述聚乙二醇的分子量为400-800g/mol。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体的制备原料中,所述蓖麻油、所述二异氰酸酯B和所述聚乙二醇的质量比1~3:1:0.9~1。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体的制备原料中,所述二异氰酸酯B包括,六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体中,制备原料还包括内乳化扩链剂。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体中,所述内乳化扩链剂包括,二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体中,制备原料还包括有机溶剂。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体中,所述有机溶剂包括,丙酮和丁酮中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体的制备原料中,所述蓖麻油、二异氰酸酯B、聚乙二醇、内乳化扩链剂的质量比为1~3:1:0.9~1:0.3~0.6。
本发明中的聚乙二醇、內乳化扩链剂等亲水单体结合软性低聚物蓖麻油,与软性的二异氰酸酯反应,得到足够亲水的第二前聚体,同时,得益于第一前聚体及第二前聚体的协同作用,保证了碳固定净味水性树脂足够好的成膜性,无需额外添加成膜助剂。足够亲水的第二前聚体,并结合其合成过程中使用到的软性单体能够保证其较强的储存稳定性及低温自成膜性。而第一前聚体表现出较硬的链结构,保证了聚氨酯足够的硬度,这种软硬的搭配明显区别于传统的聚氨酯以低聚物多元醇为软段、以二异氰酸酯及小分子扩链剂为硬段的设计思维。
在本发明的一些实施方式中,所述第二前聚体的制备方法,包括以下步骤:
B1.将所述內乳化扩链剂和二异氰酸酯及有机溶剂进行反应,
B2.向步骤B1所得的混合物中加入所述聚乙二醇及蓖麻油继续进行反应后即得所述第二前聚体。
在本发明的一些实施方式中,步骤B1中,所述反应的温度为75~85℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤B1中,所述反应的时间为1~3h。
在本发明的一些实施方式中,步骤B2中,所述反应的温度为75~85℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤B2中,所述反应的时间为2~4h。
在本发明的一些实施方式中,所述碳固定净味水性树脂的制备原料还包括,扩链剂和中和剂。
在本发明的一些实施方式中,所述碳固定净味水性树脂中,所述扩链剂包括乙二醇、丁二醇和三羟甲基丙烷中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述碳固定净味水性树脂中,所述中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、SILRES BS168(瓦克)和甲基二乙醇胺中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述碳固定净味水性树脂中所述第一前聚体、第二前聚体、扩链剂和中和剂的质量比为1.1~3:1:0.005~0.03:0.02~0.09。
本发明的第二个方面,提出了一种碳固定净味水性树脂的制备方法,包括将所述第一前聚体、所述第二前聚体混合,反应完毕后,中和分散后,除杂即得。
本发明的碳固定净味水性树脂至少具有以下有益效果:
1.本发明中,具有疏水性的第一前聚体和具有亲水性的第二前聚体的单独合成和分别加入后进行反应有利于碳固定净味水性树脂结构的规整性和亲水性的展现,结构规整性表现为亲-疏水结构分段存在于聚氨酯链段,能够促进水性聚氨酯的稳定性,并提高了对颜填料的包裹性,克服了第一前聚体因硬度较大导致最终碳固定净味水性树脂的包裹性较差的问题。
2.本发明的碳固定净味水性树脂提高了对颜填料的包裹性,同时具有低气味、高成膜性的特性,应用于内墙涂料的制备。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述碳固定净味水性树脂的制备方法,包括以下步骤,
C1.将所述第二前聚体加入到第一前聚体中,保温反应;
C2.向步骤C1的得到混合物中加入所述中和剂后分散,脱溶即得。
在本发明的一些实施方式中,步骤C1中,所述反应的温度为70~80℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤C1中,所述反应的时间为2~4h。
在本发明的一些实施方式中,步骤C2中,所述反应的温度为20~40℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤C2中,所述反应的时间为0.5~1h。
在本发明的一些实施方式中,步骤C2中,所述脱溶的温度为50~60℃。
在本发明的一些实施方式中,步骤C2中,所述脱溶的真空度为 -0.07~-0.09Mpa。
本发明的第三个方面,提出了一种涂料,所述涂料的制备原料包括所述碳固定净味水性树脂。
本发明的第四个方面,提出了一种涂料在装饰领域中的应用。
在本发明的一些实施方式中,所述涂料的制备原料还包括,扩链剂和中和剂;
在本发明的一些实施方式中,按重量份计,所述涂料的制备原料还包括,净味水性树脂20~34份、去离子水20~36份、分散剂0.4~0.6份、消泡剂0.15~0.6 份、润湿剂0.1~0.2份、增稠剂0.20~0.65份、轻质碳酸钙份9~15、重质碳酸钙 7~15份、钛白粉10~25份、3~5滑石粉、防霉杀菌剂0.05~0.1份和防冻剂0.4~1 份。
在本发明的一些实施方式中,所述分散剂的型号为高泰P30、TEGO Dispers 740W或BYK-190中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述润湿剂的型号为DOW EH-9、TEGO 715W 或BYK-346中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述的消泡剂的型号为BASF ST-2410、Tego airex-901w和BYK-028中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述的增稠剂的型号为亚跨龙250HHBR、BYKOPTIFLO L100和亚什兰Natrosol Plus 330中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述涂料的制备方法包括以下步骤,将去离子水加入到分散缸中,开启搅拌机后依次加入消泡剂、润湿剂、分散剂及增稠剂,中速搅拌15min后分散至均匀;提高搅拌机转速至高速后加入粉料,搅拌 20-30min后分散至均匀;中速下加入碳固定净味水性树脂,并补加消泡剂;最后加入防霉杀菌剂及增稠剂,低速搅拌10min后,调节粘度至合适的数值即得内墙涂料。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
材料制备例1
本材料制备例制备了一种第一前聚体,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入400重量份的聚(碳酸酯-醚)二元醇(3000g/mol)及100重量份的4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷,在80℃下反应2h;
(2).向步骤(1)的反应釜中加入10重量份的三羟甲基丙烷,期间根据体系粘度加入120重量份的丙酮降低粘度,保温反应3h,制得第一前聚体-1。
材料制备例2
本材料制备例提供一种第一前聚体,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入500重量份的聚(碳酸酯-醚)三元醇(5000g/mol)及70重量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯,在70℃下反应1.5h;
(2).向反应釜中加入7重量份的丁二醇,期间根据体系粘度加入200重量份的丙酮降低粘度,保温反应2h,制得第一前聚体-2。
材料制备例3
本材料制备例提供一种第一前聚体,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入300重量份的聚(碳酸酯-醚)二元醇(4000g/mol)及80重量份的的4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯),在70℃下反应1.5h;
(2).向反应釜中加入8重量份的丁二醇,期间根据体系粘度加入100重量份的丙酮降低粘度,保温反应2h,制得第一前聚体-3。
材料制备例4
本材料制备例提供一种第二前聚体,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入210重量份的二羟甲基丙酸、420重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、250重量份的丁酮,在85℃下反应2h;
(2).向反应釜中加入500重量份的蓖麻油、400重量份的聚乙二醇-800,在85℃下保温反应2h,反应完成后得到第二前聚体-1。
材料制备例5
本材料制备例提供一种第二前聚体,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入145重量份的二羟甲基丁酸、340重量份的六亚甲基二异氰酸酯、250重量份的丁酮,在75℃下反应2h;
(2).向反应釜中加入820重量份的蓖麻油、320重量份的聚乙二醇-400,在75℃下保温反应2h,反应完成后得到第二前聚体-2。
实施例1
本实施例制备了一种碳固定净味水性树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入630重量份的第一前聚体-1,待温度升高至80℃后加入90重量份的第二前聚体-1,5分钟后加入90重量份的第二前聚体-1,5分钟后加入95重量份的第二前聚体-1,继续保温反应20分钟后加入 2重量份的乙二醇及150重量份的丙酮,继续保温反应3h;
(2).加入150重量份的丙酮,降低反应温度至40℃以内后,加入24重量份的甲基二乙醇胺与100g水的混合物,搅拌0.5h后加入1900重量份的去离子水分散。
(3).将步骤C2得到的混合物在65℃下减压分离脱出有机溶剂(丙酮)即得。
实施例2
本实施例提供一种碳固定净味水性树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入777重量份的第一前聚体-2,待温度升高至75℃后加入120重量份的第二前聚体-1,5分钟后加入120重量份的第二前聚体-1,5分钟后加入120重量份的第二前聚体-1,继续保温反应20分钟后加入8重量份的丁二醇及250重量份的丙酮混合物,继续保温反应2h;
(2).加入200重量份的丙酮,降低反应温度至40℃以内后,加入10重量份的氢氧化钠与150g水的混合物,搅拌0.5h后加入1500重量份的去离子水分散。
(3).将步骤(2)得到的混合物在60℃下减压分离脱出有机溶剂即得。
实施例3
本实施例提供一种碳固定净味水性树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入534重量份的第一前聚体-3,待温度升高至70℃后加入100重量份的第二前聚体-1,5分钟后加入100重量份的第二前聚体-1,5分钟后加入110重量份的第二前聚体-1,继续保温反应10分钟后加入6重量份的三羟甲基丙烷及200重量份的丙酮混合物,继续保温反应2h;
(2).加入200重量份的丙酮,降低反应温度至40℃以内后,加入10重量份的氢氧化钠与150g水的混合物,搅拌0.5h后加入1700重量份的去离子水分散。
(3).将步骤(2)得到的混合物在60℃下减压分离脱出有机溶剂即得。
实施例4
本实施例提供一种碳固定净味水性树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入534重量份的第一前聚体-3,待温度升高至70℃后加入150重量份的第二前聚体-2,5分钟后加入100重量份的第二前聚体-2,5分钟后加入120重量份的第二前聚体-2,继续保温反应10分钟后加入3重量份的三羟甲基丙烷及200重量份的丙酮混合物,继续保温反应2h;
(2).加入150重量份的丙酮,降低反应温度至40℃以内后,加入10重量份的氢氧化钠与150g水的混合物,搅拌0.5h后加入1700重量份的去离子水分散。
(3).将步骤(2)得到的混合物在60℃下减压分离脱出有机溶剂即得。
实施例5
本实施例提供一种碳固定净味水性树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).向带有回流冷凝装置的反应釜中加入630重量份的第一前聚体-1,待温度升高至70℃后加入100重量份的第二前聚体-2,5分钟后加入100重量份的第二前聚体-2,5分钟后加入120重量份的第二前聚体-2,继续保温反应10分钟后加入2重量份的乙二醇及100重量份的丙酮混合物,继续保温反应2h;
(2).加入150重量份的丙酮,降低反应温度至40℃以内后,加入14重量份的SILRES BS168与150g水的混合物,搅拌0.5h后加入1600重量份的去离子水分散。
(3).将步骤(2)得到的混合物在55℃下减压分离脱出有机溶剂即得。
实施例6
本实施例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将24.5重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.45重量份的分散剂P30、0.15重量份的湿润剂DOW EH-9、0.2重量份的消泡剂BASF ST-2410、0.5重量份的防冻剂、0.2重量份的增稠剂250HHBR及0.05重量份的防霉杀菌剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10min;
(2).依次将20重量份的钛白粉、15重量份的重质碳酸钙、10重量份的轻质碳酸钙、3.5重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌30min。
(3).将25重量份的实施例1的碳固定净味水性树脂及0.25重量份的消泡剂 Tegoairex-901w投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10分钟,加入0.2重量份的增稠剂BYKOPTIFLO L100调整粘度至90-100KU后出料。
实施例7
本实施例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将35.8重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.6重量份的分散剂TEGO Dispers 740W、0.15重量份的湿润剂TEGO 715W、0.15重量份的消泡剂Tego airex-901w、0.25重量份的增稠剂BYK OPTIFLO L100及0.4重量份的防冻剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10min;
(2).依次将10重量份的钛白粉、12重量份的重质碳酸钙、15重量份的轻质碳酸钙、5重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌20min;
(3).将20重量份的实施例2的碳固定净味水性树脂及0.2重量份的消泡剂 BASFST-2410投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10min,加入0.05重量份的防霉杀菌剂,最后加入0.4重量份的增稠剂Natrosol Plus 330调整粘度至 90-100KU后出料。
实施例8
本实施例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将20重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.6重量份的分散剂BYK-190、0.2重量份的湿润剂BYK-346、0.15重量份的消泡剂Tego airex-901w、0.2重量份的增稠剂BYK OPTIFLO L100及0.4重量份的防冻剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10min;
(2).依次将25重量份的钛白粉、7重量份的重质碳酸钙、9重量份的轻质碳酸钙、3重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌25min;
(3).将34重量份的实施例3的碳固定净味水性树脂及0.2重量份的消泡剂 BYK-028投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10min,加入0.05重量份的防霉杀菌剂,最后加入0.2重量份的增稠剂Natrosol Plus 330调整粘度至90-100KU 后出料。
实施例9
本实施例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将28重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.5重量份的分散剂P30、0.17重量份的湿润剂TEGO 715W、0.2重量份的消泡剂BASF ST-2410、0.25重量份的增稠剂Natrosol Plus 330及0.6重量份的防冻剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10min;
(2).依次将15重量份的钛白粉、10重量份的重质碳酸钙、12重量份的轻质碳酸钙、4重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌25min;
(3).将23重量份的实施例4的碳固定净味水性树脂及0.25重量份的消泡剂 BYK-028投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10分钟,加入0.05重量份的防霉杀菌剂,最后加入0.25重量份的增稠剂BYK OPTIFLO L100调整粘度至 90-100KU后出料。
实施例10
本实施例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将28重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.5重量份的分散剂P30、0.17重量份的湿润剂TEGO 715W、0.2重量份的消泡剂BASF ST-2410、0.25重量份的增稠剂Natrosol Plus 330及0.6重量份的防冻剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10分钟;
(2).依次将15重量份的钛白粉、10重量份的重质碳酸钙、12重量份的轻质碳酸钙、4重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌25分钟;
(3).将23重量份的实施例5的碳固定净味水性树脂及0.25重量份的消泡剂 BYK-028投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10分钟,加入0.05重量份的防霉杀菌剂,最后加入0.25重量份的增稠剂BYK OPTIFLO L100调整粘度至 90-100KU后出料。
对比例1
本对比例基于CN201510660415.6提供一种水性聚氨酯树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).氮气保护下,将680g聚(碳酸酯-醚)二元醇(数均分子量:3400道尔顿)与600g聚四氢呋喃二元醇(数均分子量:3000道尔顿)加入反应釜内,升温至100℃,减压蒸馏3h后,降温至80℃,将160g的二环己基甲烷二异氰酸酯溶于160g丁酮,以10ml/min速度滴入反应釜中,聚合2.5h后,得到末端带有NCO的第一预聚物;
(2).将90g 2,2-二羟甲基丁酸和0.5g二月桂酸二丁基锡溶于280g丁酮,加入反应釜中,继续反应4h后,得到OH封端的第二预聚物;
(3).将110g二环己基甲烷二异氰酸酯溶于320g丁酮,以14ml/min速度滴入反应釜中,继续聚合3h后,得到末端带有NCO的第三预聚物;
(4).将32g二缩三乙二醇溶于480g丁酮,缓慢加入反应釜中,继续反应3h 后,得到大分子聚氨酯体系;
(5).向大分子聚氨酯体系中加入30g氨水(28%)和2500g去离子水,以1100rpm 的速度搅拌2h,经旋蒸抽出丁酮,即得。
对比例2
本对比例依据CN201310011715.2提供一种水性聚氨酯树脂,其制备方法包括以下步骤:
(1).氮气保护下,将5400g的聚(碳酸酯-醚)二元醇(数均分子量:5400道尔顿) 加入三口瓶中,升温到110℃,减压蒸馏1.5小时,降温到85℃,加入350g的丁酮,以12ml/min的滴加速度滴加620g的异佛尔酮二异氰酸酯,滴加完毕后,反应4小时,得到第一中间体;
(2).往第一中间体中加入150g的丁酮,温度降温到75℃,加入0.002g的二月桂酸二丁基锡,均分成三批加入143g的二羟甲基丁酸,加入完毕后,反应1.5 小时,得到第二中间体;
(3).往第二中间体中加入260g的丁酮,加入270g的一缩二乙二醇,升温到 90℃,反应2小时,然后,加入4800g去离子水,然后,以22ml/min的速度滴加87g三乙胺,以1300rpm的速度搅拌2小时,然后,减压蒸馏除去丁酮,得到聚(碳酸酯-醚)水性聚氨酯,记为对比例树脂-2。
对比例3
本对比例为巴德富RS-5608内墙用乳液。
对比例4
本对比例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将24.5重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.45重量份的分散剂P30、0.15重量份的湿润剂DOW EH-9、0.2重量份的消泡剂BASF ST-2410、0.5重量份的防冻剂、0.2重量份的增稠剂250HHBR及0.05重量份的防霉杀菌剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10分钟;
(2).依次将20重量份的钛白粉、15重量份的重质碳酸钙、10重量份的轻质碳酸钙、3.5重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌30分钟;
(3).将25重量份的对比例1的水性聚氨酯树脂及0.25重量份的消泡剂Tegoairex-901w投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10分钟,加入0.2重量份的增稠剂BYKOPTIFLO L100调整粘度至90-100KU后出料。
对比例5
本对比例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将24.5重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.45重量份的分散剂P30、0.15重量份的湿润剂DOW EH-9、0.2重量份的消泡剂BASF ST-2410、0.5重量份的防冻剂、0.2重量份的增稠剂250HHBR及0.05重量份的防霉杀菌剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10分钟;
(2).依次将20重量份的钛白粉、15重量份的重质碳酸钙、10重量份的轻质碳酸钙、3.5重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌30分钟;
(3).将25重量份的对比例2的水性聚氨酯树脂及0.25重量份的消泡剂Tegoairex-901w投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10分钟,加入0.2重量份的增稠剂BYK OPTIFLOL100调整粘度至90-100KU后出料。
对比例6
本对比例提供一种内墙涂料,其制备方法包括以下步骤:
(1).将24.5重量份的去离子水投入分散釜,启动分散机,依次将0.45重量份的分散剂P30、0.15重量份的湿润剂DOW EH-9、0.2重量份的消泡剂BASF ST-2410、0.5重量份的防冻剂、0.2重量份的增稠剂250HHBR及0.05重量份的防霉杀菌剂投入分散釜,300-600r/min低速搅拌10分钟;
(2).依次将20重量份的钛白粉、15重量份的重质碳酸钙、10重量份的轻质碳酸钙、3.5重量份的滑石粉投入分散釜,1400-1800r/min高速搅拌30分钟;
(3).将25重量份的巴德富RS-5608内墙用乳液及0.25重量份的消泡剂Tegoairex-901w投入分散釜内,800-1200r/min中速搅拌10分钟,加入0.2重量份的增稠剂BYKOPTIFLO L100调整粘度至90-100KU后出料。
试验例
本试验例的第一方面测试了实施例1-5,对比例1-3中的净味水性树脂的性能,数据结果如表1所示。其中,相比于对比例树脂1-2,实施例1~5所得净味水性树脂表现出较为优异的开罐气味、低温成膜性、耐水性及颜填料包裹性;相比于对比例树脂-3表现出优异的开罐气味、低温成膜性、拉升强度、断裂伸长率。从树脂的各项性能评估,净味水性树脂适用于内墙涂料体系。
将实施例6-10、对比例4-6中的内墙涂料进行性能上的对比,数据结果如表 2所示。其中,相比于对比例1-2在热储、气味、耐洗刷等性能方面有明显优势;相比于对比例3在气味、手感及抗划伤等性能方面具有优势。
表1:碳固定净味水性树脂性能对比表
注:为测试方便,必要的测试项目需要额外加入的成膜助剂为常用的二丙二醇丁醚,添加量为5%a不挥发物含量按GB/T 11175-2002《合成树脂乳液试验方法》测定;b开罐气味评分以室温下封罐储存48小试后用鼻子闻开罐气味时评分为准,1分为气味极大,10分为无气味;c低温成膜性按GB/T 11175-2002《合成树脂乳液试验方法》中的方法,在4℃下测定;d玻璃化转变温度以差示扫描量热法测定;e拉伸强度及断裂伸长率按GB/T 13022-1991《塑料薄膜拉伸性能试验方法》测定;f耐水性按GB/T 23999-2009《室内装饰装修用水性木器涂料》的方法测定;g颜填料包裹性评分实验为1:9的树脂:重质碳酸钙作简单涂料配方后观察掉粉情况,1分为最严重,10分为最优。
本试验例的第二方面测试了实施例11~15和对比例4~6所得涂料的性能,测试结果如表2所示。
表2:涂料性能对比表
注:评分项中,1分最差,10分最优,各测试项目以内墙涂料相关国标GBT 9756-2018界定的测试方法进行。
上面对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种碳固定净味水性树脂,其特征在于,制备原料包括:第一前聚体和第二前聚体;
制备所述第一前聚体的原料包括聚(碳酸酯-醚)多元醇和二异氰酸酯A;
制备所述第二前聚体的原料包括蓖麻油、二异氰酸酯B和聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的碳固定净味水性树脂,其特征在于,所述第一前聚体和所述第二前聚体的质量比为1.1~3:1。
3.根据权利要求1所述的碳固定净味水性树脂,其特征在于,制备所述第一前聚体的原料还包括有机溶剂和小分子扩链剂。
4.根据权利要求1所述的碳固定净味水性树脂,其特征在于,制备所述第一前聚体的原料中,所述聚(碳酸酯-醚)多元醇和所述二异氰酸酯A的质量比为3~8:1。
5.根据权利要求1所述的碳固定净味水性树脂,其特征在于,所述第二前聚体的制备原料中,所述蓖麻油、所述二异氰酸酯B和所述聚乙二醇的质量比为1~3:1:0.9~1。
6.根据权利要求1所述的碳固定净味水性树脂,其特征在于,所述第二前聚体中,制备原料还包括内乳化扩链剂;
优选地,所述内乳化扩链剂包括,二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的碳固定净味水性树脂,其特征在于,所述净味水性树脂的制备原料还包括,扩链剂和中和剂。
8.根据权利要求1或2所述的碳固定净味水性树脂的制备方法,其特征在于,包括将所述第一前聚体、所述第二前聚体混合,反应完毕后,中和分散后,除杂制得所述的碳固定净味水性树脂。
9.一种涂料,其特征在于,所述涂料的制备原料包括权利要求1~7任一项所述的碳固定净味水性树脂。
10.一种如权利要求9所述的涂料在装饰领域中的应用。
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