[發明專利]聚氨酯預聚體及其制備方法

無效

• 申請號: 200810033245.9
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101220133A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 吳秋芳;劉濤;楊景輝;李忠輝;馬新勝;高瑋
• 申請（專利權）人: 上海華明高技術（集團）有限公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C08G18/28
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司
• 代理人: 羅大忱

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯預聚體及其制備方法和在細乳液聚合制備納米色料中的應用。

背景技術

在國外，BASF公司的研究人員Boehm等人報道用細乳液聚合方法制備了納米色料，用于塑料著色等方面(Clemens?T.，Boehm?A.J.，Bayer?S.K..Polym.Preprint[J]，2000，41(1)：24-25)；美國Radiant?Color公司采用染料封裝技術制備了一種水性噴墨印刷的熒光納米色料(Barashkov?N?N，Iju?R?H.International?Conference?on?Digital?Printing?Technologies.Fort?Lauderdale，2001，878-880)，但這種方法存在表面活性劑用量大，色料穩定性差等缺點。EP-A-0209879報道了利用傳統乳液聚合制得的聚合物包覆顏料的水分散體，這種方法制得的產物乳膠粒徑分布很寬，而且很多乳膠粒子沒有包覆染料。Landfester等人(Tiarks?F，Landfester?K，Antonietti?M.Encapsulation?ofcarbon?black?by?miniemulsion?polymerization，Macromol.Chem.Phys.2001，202，51-60.)采用細乳液聚合將碳黑包覆進聚合物中，由于碳黑是非極性的，因此要求單體也是非極性的。而對于極性有機顏料的包覆，這種方法并不可行。Lelu?S等人(Lelu?S.S.，Novat?C.，Graillat?C.et?al..poly.Mint.[J]，2003，52：542-547)利用細乳液將銅酞菁藍有機顏料包覆進聚苯乙烯當中。用該方法制得的納米色料粒徑普遍大于100nm，粒徑分布很寬。日本的MayukoTakasu等人(Takasu?M.，Shiroya?T.，Takeshita?K.et?al..Colloid.Polym.Sci.[J]，2003，282：119-126)利用細乳液聚合制備了高染料含量的納米色料。油溶性的銅酞菁染料和苯乙烯基(styryl)染料以高濃度溶解到苯乙烯單體中，其中銅酞菁染料含量高于30wt％，苯乙烯基染料含量高于40wt％，乳膠粒子尺寸小于100nm。但是這種方法中沒有使用交聯劑，而且由于染料濃度很高，導致所制備的納米色料儲存穩定性以及染料在乳膠粒中的耐遷移性都很差。

在國內也有相關的專利報道，如胡振坤等制備的納米色料(專利申請號200610118671.3)。但由于這種色料是用非反應型乳化劑制備的(如十二烷基磺酸鈉)，其最大的缺點就是乳化劑會從納米色料中滲出，導致色料溶液的儲存穩定性差，色料分散體放置時間長容易團聚、沉淀。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種聚氨酯預聚體及其制備方法。

本發明的聚氨酯預聚體，其分子結構通式如下：

其中，R₁代表多異氰酸酯，R₂代表分子量為500～5000的聚多元醇，R₃代表甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯；

R₁優選二異氰酸酯，最優選脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯，特別優選1，6-己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲基環己基二異氰酸酯(H6TDI)、雙4-異氰酸酯基環己基(H12MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷-4，4-二異氰酸酯(MDI)；

R₂優選聚酯型或聚醚型的聚多元醇，最優選聚己二酸乙二醇酯、聚ε-己內酯二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚氧化乙烯醚多元醇、聚酰胺酯多元醇、聚硫醚多元醇、聚碳酸醋多元醇或聚硅氧烷多元醇；

本發明的聚氨酯預聚體，可以采用如紅外等方法進行鑒定其結構，凝膠色譜法測定其分子量為4000～10000。

上述的聚氨酯預聚體的制備方法，包括如下步驟：

(1)在惰性氣氛中，將多異氰酸酯升溫至30～50℃，然后加入聚多元醇，升溫至70～90℃，反應2～6小時；

(2)加入二羥甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液，40～60℃反應2～5小時，得到聚氨酯預聚體A；二羥甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液中，二羥甲基丙酸的重量濃度為20～40％；

(3)向聚氨酯預聚體A中加入甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯，40～60℃反應0.5～2小時后，升溫至50～70℃繼續反應2～5小時，得到聚氨酯預聚B；