[發明專利]一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法

無效

• 申請號: 200810047543.3
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101270225A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 易英;黃疇;葉發銀;鄭化
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L51/08;C08G18/83;C08F283/00;C08F2/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

1.一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法，其特征在于它包括以下步驟：

(1)聚氨酯種子乳液的制備：在氮氣保護下，將多異氰酸酯和低聚物二元醇按質量比1∶0.6～0.9混合，反應50～90min后，加入丁酮溶劑，其中多異氰酸酯與丁酮的質量比為1∶2～7，加熱升溫至60～90℃，恒溫60～120min，采用二正丁胺法(GB6743-86)測定反應物中-NCO基含量，反應至-NCO基含量為初始-NCO基含量的30～40％時，加入小分子親水擴鏈劑，多異氰酸酯與小分子親水擴鏈劑的質量比為1∶0.2～0.4，在70～80℃反應至-NCO基含量基本不變為止；加入二官能度封閉劑進行封端反應，得封端型氨酯預聚體，其中多異氰酸酯與二官能度封閉劑的質量比為1∶0.05～0.09；將上述封端型氨酯預聚體降溫至30～50℃，加入中和劑，其中多異氰酸酯與中和劑的質量比為1∶0.8～1.3，攪拌10～30min后，將中和產物轉移到乳化釜中，冷卻至10～30℃，將去離子水加入到乳化釜中，其中多異氰酸酯與去離子水的質量比為1∶1～4，高速剪切乳化；加入胺類擴鏈劑進行擴鏈，其中多異氰酸酯與胺類擴鏈劑的質量比為1∶0.01～0.05，得到聚氨酯種子乳液；

(2)單分散交聯型聚氨酯丙烯酸核-殼乳液的合成：取步驟(1)制備的聚氨酯種子乳液，加熱升溫至50～80℃，保溫0.5～1.0h；加入非功能性丙烯酸類單體和引發劑溶液，聚氨酯種子乳液與非功能性丙烯酸類單體的質量比為1∶0.3～0.5，聚氨酯種子乳液與引發劑溶液的質量比為1∶0.02～0.1，引發劑溶液的質量濃度為0.5～1.0％，滴加完畢，保溫1.0～3.0h；加入鏈轉移劑，鏈轉移劑的加入量為非功能性丙烯酸類單體總質量的0.03～0.07％，得到單分散交聯型聚氨酯丙烯酸核-殼乳液；

(3)單分散具有微凝膠核結構的聚氨酯丙烯酸核-殼乳液的合成：取步驟(1)制備的聚氨酯種子乳液，加熱升溫至50～80℃，保溫0.5～1.0h；加入功能性丙烯酸類單體、交聯單體和引發劑，其中聚氨酯種子乳液與功能性丙烯酸類單體的質量比為1∶0.2～0.4，聚氨酯種子乳液與交聯單體的質量比為1∶0.01～0.10，聚氨酯種子乳液與引發劑的質量比為1∶0.02～0.10，滴加完畢，保溫1.0～3.0h，得到單分散具有微凝膠核結構的聚氨酯丙烯酸核-殼乳液；

(4)二元分散復合乳液的配制：調整單分散交聯型聚氨酯丙烯酸核-殼乳液、單分散具有微凝膠核結構的聚氨酯丙烯酸核-殼乳液的pH值相等，將單分散交聯型聚氨酯丙烯酸核-殼乳液和單分散具有微凝膠核結構的聚氨酯丙烯酸核-殼乳液按質量比為1∶0.1～10混合均勻，即得到均一、穩定的聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液。

2.根據權利要求1所述的一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法，其特征在于：所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、己二異氰酸酯、六環己基二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯中的任意一種或任意二種以上的混合物，任意二種以上混合時為任意配比。

3.根據權利要求1所述的一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法，其特征在于：所述低聚物二元醇為聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚氨酯多元醇、聚四氫呋喃多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烴多元醇、聚己內酯多元醇、聚酯-聚醚多元醇中的任意一種或任意二種以上的混合物，任意二種以上混合時為任意配比，數均相對分子質量為300～3000，羥值為50～200mgKOH/g。

4.根據權利要求1所述的一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法，其特征在于：所述小分子親水擴鏈劑為二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基戊酸和磺酸鹽中的任意一種或任意二種以上的混合物，任意二種以上混合時為任意配比。

5.根據權利要求1所述的一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法，其特征在于：所述二官能度封閉劑為乙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺中的任意一種或任意二種以上的混合物，任意二種以上混合時為任意配比。

6.根據權利要求1所述的一種聚氨酯丙烯酸二元分散復合乳液的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述的中和劑為三乙胺、二乙醇胺、氨水中的任意一種或任意二種以上的混合物，任意二種以上混合時為任意配比。