[發明專利]一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法

無效

• 申請號: 200910256521.2
• 申請日: 2009-12-17
• 公開（公告）號: CN101735415A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 楊霞;李玉剛;岳金彩;鄭世清;周艷麗
• 申請（專利權）人: 青島科技大學;青島銀科恒遠化工過程信息技術有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/38;C08G18/34;C08G18/12;C09D151/08
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 隋臻瑋;于正河

1.一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：按照如下步驟操作：第一步，制備聚氨酯預聚體：將經過脫水處理的多元醇和二羥甲基丙酸裝入有攪拌器、溫度計和冷凝管的反應器中，加入多異氰酸酯及催化劑二月桂酸二丁基錫，在70-80℃下反應2-3h，然后再次加入二羥甲基丙酸，繼續反應2-3h，得到聚氨酯預聚體I；再把含有阻聚劑的甲基丙烯酸羥乙酯滴加到聚氨酯預聚體I中反應，在60-70℃下反應2-3h，得到含雙鍵的聚氨酯預聚體II；第二步，有機硅改性的水性聚氨酯的制備：將含雙鍵的聚氨酯預聚體II降溫至60℃，然后緩慢滴加溶有丙酮的有機硅烷，滴加時間30min，滴加完畢后在60-70℃反應2-3h，得到硅烷改性的聚氨酯；將反應體系降溫至40℃以下，加入三乙胺進行成鹽反應，三乙胺與二羥甲基丙酸摩爾比為1∶1，攪拌30min，再加入去離子水，劇烈攪拌0.5～1h后，減壓蒸餾出丙酮得到有機硅改性的水性聚氨酯，固含量20～40％；第三步，在有機硅改性的水性聚氨酯中，加入溶有乳化劑十二烷基硫酸鈉和OP的去離子水作為水相，將水相裝入有攪拌器、溫度計和冷凝管的反應器中；將油溶性引發劑偶氮二異丁腈溶于丙烯酸酯類單體中作為油相，將油相滴加到水相中，攪拌30min，滴加完后，繼續攪拌30min；然后在氮氣條件下快速升溫至80℃，反應后期溫度升至90℃，反應5-6h，得到有機硅/丙烯酸酯雙改水性聚氨酯，固含量20～40％，其中，丙烯酸酯類單體與水性聚氨酯中的固體質量比為3∶1～1∶5。

2.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第一步所述的多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯。

3.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第一步所述的多元醇為聚酯多元醇、聚氧化丙烯二醇、聚醚N210，分子量為800-4000。

4.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第一步中多異氰酸酯中的NCO與多元醇和第一次加的二羥甲基丙酸中的OH摩爾比為1.6∶1～2，反應2～3h后再次加入二羥甲基丙酸，二羥甲基丙酸溶入N-甲基吡咯烷酮加入，其兩次的加入量的分配比例任意，總的加入質量占聚氨酯預聚體I質量的百分比為3～5％。

5.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第二步所述有機硅烷為KH550有機硅烷偶聯劑或KH590有機硅烷偶聯劑，有機硅烷的質量占含雙鍵的聚氨酯預聚體II的質量百分比為1～7％。

6.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第三步中乳化劑十二烷基硫酸鈉和OP的用量分別為所加丙烯酸酯類單體質量的3％、1％。

7.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第三步中所述的丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，二者質量比1∶4～4∶1，二者總的質量與水性聚氨酯中的固體質量比為3∶1～1∶5。

8.根據權利要求1所述的一種有機硅/丙烯酸酯雙改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：第三步所述油溶性引發劑偶氮二異丁腈的質量為所加丙烯酸酯類單體質量的0.2～0.8％。