[發明專利]一種水性聚氨酯/納米二氧化鈦雜化材料的制備方法

無效

• 申請號: 201010149967.8
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101921379A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 邱鳳仙;吳冬梅;許和平;楊冬亞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08G18/12
• 分類號: C08G18/12;C08G18/66;C08K9/06;C08K3/22;C01G23/053
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種水性聚氨酯/納米二氧化鈦雜化材料的制備方法，其特征在于按照下述步驟進行：

(1)在裝有攪拌裝置的容器中，加入無水乙醇，其用量以體積計占總物質的56％，將一定量的鈦酸正丁酯、鹽酸、蒸餾水和無水乙醇的混合溶液加入到容器中，其體積比依次為10∶2∶1∶10常溫攪拌1h，得到一均相澄清溶液，即得到鈦酸正丁酯溶膠；

(2)在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計及加料裝置的容器中加入一定量的原料單體多元醇和異氰酸酯，加入親水擴鏈劑二羥甲基丙酸，其用量為總單體量的1-20％，優選6％，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，其用量為單體多元醇的10％，將體系升溫到30-80℃，其中所述的多元醇可以為聚酯多元醇或者聚醚多元醇，所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或二苯甲烷二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯；其中單體多元醇的羥基摩爾總和與異氰酸酯的異氰酸根摩爾數比例，即NCO/OH比例為1∶2-5∶1；再加入二丁基二月桂酸錫為催化劑，其用量為單體多元醇和異氰酸酯總量的0.1％-1.5％；

(3)反應1-6h后，將體系升溫到60-100℃，若體系黏度過大，可補加一定量丙酮，繼續反應1-6h后，降溫至20-60℃，加成鹽劑三乙胺，反應10-60min，用水進行分散，其中三乙胺用量為單體多元醇和異氰酸酯總量的0.1％-1.5％，以乙二胺為擴鏈劑，用量可以為0.1％-1.5％；得到水性聚氨酯乳液；將溫度保持在20-50℃，加入少量的γ-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，攪拌10-90min，往體系中加入上述制備好的鈦酸正丁酯溶膠，其中鈦酸正丁酯占多元醇和異氰酸酯總量的質量百分比為0.1-50％，γ-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷與鈦酸正丁酯的摩爾比為1∶10-5∶1，再滴加少量的鹽酸，鹽酸的用量為0.1％-2.0％，持續攪拌12-48h，即可得到改性水性聚氨酯/TiO₂雜化材料水分散液。

2.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯/納米二氧化鈦雜化材料的制備方法，其特征在于優選步驟(2)中，其中所述的多元醇為二官能度聚醚多元醇；所述的異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯；其中單體多元醇的羥基摩爾總和與異氰酸酯的異氰酸根摩爾數比例，即NCO/OH比例為2∶1；再加入二丁基二月桂酸錫(T-12)為催化劑，其用量為多元醇和異氰酸酯總量的0.3％。

3.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯/納米二氧化鈦雜化材料的制備方法，其特征在于優選步驟(3)中加成鹽劑三乙胺，反應10-60min，用水進行分散，其三乙胺用量為單體多元醇和異氰酸酯總量的0.3％；以乙二胺為擴鏈劑，用量為0.4％；得到水性聚氨酯乳液；將溫度保持在20-50℃，加入少量的γ-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，攪拌10-90min，往體系中加入上述制備好的鈦酸正丁酯溶膠，其中鈦酸正丁酯占多元醇和異氰酸酯總量的質量百分比為0.3％-3％；γ-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷與鈦酸正丁酯的摩爾比為1∶1-1∶1.5；再滴加少量的鹽酸，其中鹽酸占多元醇和異氰酸酯總量的0.3％。