Page 83 - 2025水性涂料虚拟专辑

张 等：PDI改性水性醇酸乳液的制备及性能研究
I
产品尚含有 20%~30% 的有机溶剂（乙二醇丁醚），水 司；去离子水：自制。
性化不 底 。采用相反转法制备水性醇酸乳液，其 线棒涂布器：CCT-50，上海 色贸易有限公司；
[3]
VOC 含量非常低，是较有前景的一类醇酸树脂水性 涂层测厚仪（BK910FN）、光泽度仪（BK15685）：四
化技术 。 毕克科技有限公司；涂层硬度测试仪：QHQ-A，苏州
[4]
赵其中等 采用相反转法制备了丙烯酸改性水 光仪器有限公司；漆膜附着力测试仪：QFH，深 市
[5]
性醇酸乳液，获得的醇酸乳液 VOC 含量低、干速快、 特仪器设备有限公司； 立叶变换红外光谱仪
保光保色性佳。Watson 等 对采用外乳化法与直接 （FT-IR）∶NicoletiS20，Thermo Fisher Scientific；纳米粒
[6]
乳化法制得的醇酸树脂进行比较，研究发现外乳化 度及 Zeta 电位分析仪（DLS）∶Zetasizer NanoZS90，
法比直接乳化法制备的醇酸树脂的液滴尺寸分布更 Malvern。
小，且相反转样品的流变性更稳定。醇酸树脂原料 1. 2 IPDI 改性水性 酸乳液及其漆膜的
来源广、价格便宜，但其漆膜干燥慢、硬度偏低 。聚 制备
[7]
氨酯涂料具有优异的硬度、耐水性及耐磨性，在工业 1. 2. 1 IPDI 性 酸树脂的制备
涂料中有着广泛的应用 [8-9] 。文艳 等 通过一步法
[10]
为防止参与的异氰酸基与体系羟基发生过度交
成功合成了端羟基醇酸树脂，后与二羟甲基丙酸、多
联反应，通过对—NCO 进行封闭与控制反应温度
异氰酸酯反应得到端异氰酸酯预聚体，然后通过中
（60 ℃和 90 ℃）来控制交联反应的程度和速度，最终
和、加扩链剂分散于水中制得的水分散醇酸乳液，并
得到IPDI改性醇酸树脂，其配方如表1所示。
制得清漆，所得漆膜耐水性、硬度与附着力佳。因
表1 IPDI改性 酸树脂的配方
此，在醇酸树脂中引入聚氨酯改性，是提高涂层硬
度、光泽和耐水性等的一种有效技术手段。 Table 1 Formulation of IPDI modified alkyd resins
原料 w/%
本研究以大豆油、季戊四醇与苯 为原料采用
醇解法合成醇酸预聚体（AR-doil），与异佛尔酮二异 大豆油 49~57
氰酸酯（IPDI）反应 ，用 2- 氨基 − 2- 甲基 − 1- 丙醇 季戊四醇 15~18
（AMP-95）中和，采用相反转法制得 IPDI 改性水性醇 苯 14~17
酸乳液（WPAU），并对影响乳液与漆膜性能的各种因 IPDI 7~9
素进行了探讨，以期获得一款性能优良的聚氨酯改 回流二甲苯 7
性醇酸乳液。 LiOH 适量
乙醇 适量
1 实验部分
醇解：将大豆油、季戊四醇按比例加入到四口烧
1. 1 主要原料与仪器 瓶中，当温度为 120 ℃时，加入催化剂无水 LiOH，升
大豆油：化学纯，阿拉丁；季戊四醇：工业级，武 温至 220~240 ℃进行醇解反应，待醇解产物的乙醇容
业升化工有限公司；无水氢氧化 （LiOH）：上海 度为1∶4时，开始降温。
克林生化科技股份有限公司；苯 ：分析纯，国药 酯化：当温度达到 160~180 ℃时，将苯 加到含
集团；异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：99%，阿拉丁；二 有上述醇解产物的烧瓶中，加入回流二甲苯，加热至
甲苯：分析纯，天津市富宇精细化工有限公司；十二 180~210 ℃回流反应 1~2 h，升温至 230~240 ℃保温反
烷基硫酸钠（SDS）：分析纯，天津科密欧；十二烷基苯 应 1 h，测酸值，待酸值<10 mgKOH/g 时，蒸出回流二
磺酸钠（SDBS）：分析纯，天津金汇太亚化学试剂有限 甲苯降温，得醇酸预聚体。
聚氨酯改性：将醇酸预聚体降温至 40 ℃后加入
公司；乳化剂 JB-NR-001（99%）、乳化剂 JB-NR-002
IPDI，升温至 60 ℃保温 1 h，再升温至 90 ℃保温 1 h。
（99%）：甘 景邦环保科技有限公司；乳化剂 LCN-
待测得—NCO 含量<0. 1 时加 0. 3% 乙醇与其反应，
118（80%）：深 市 润新材料有限公司；乳化剂 E-
1310（99%）：江苏 海安石油化工厂；2-氨基−2-甲 出料，即可得到IPDI改性醇酸树脂（PUAK）。
基−1-丙醇（AMP-95）：广州雅创新材料有限公司；高 1. 2. 2 IPDI 性水性 酸 液的制备
效复合催干剂 CQ-90（99%）：常州市奥邦化工有限公 IPDI 改性水性醇酸乳液的配方如表 2 所示。将

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