[發明專利]有機硅氧烷改性WPU/PVA膜的制備方法

有效

• 申請號: 201110226775.7
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN102408652A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 吳翠明;姚路路;崔鵬;顧晶晶
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08L75/04;C08L75/08;C08J5/18;C08G18/32;C08G18/38;C08G18/12;C08G18/48;C08G18/83
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.有機硅氧烷改性WPU/PVA膜的制備方法，其特征在于：首先以二異氰酸酯、低聚物二元醇、小分子多元醇和含羧基的小分子二元醇為聚合單體進行逐步聚合反應，合成側鏈含羧基的親水性聚氨酯預聚體，用有機硅氧烷改性所述聚氨酯預聚體，然后經季銨化反應和多元胺擴鏈后得到有機硅氧烷改性WPU乳液，將所述有機硅氧烷改性WPU乳液與PVA水溶液混合后依次經涂膜、干燥、熱處理得到有機硅氧烷改性WPU/PVA膜；

所述二異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯；

所述低聚物二元醇選自聚丙二醇PPG-210、聚丙二醇PPG-220、聚四氫呋喃醚二醇PTMG-1000或聚四氫呋喃醚二醇PTMG-2000；

所述小分子多元醇選自1，4-丁二醇、1，2-丙二醇、三羥甲基丙烷中的一種或幾種；

所述含羧基的小分子二元醇選自二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸；

所述有機硅氧烷為氨基硅氧烷。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述氨基硅氧烷選自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或N-β(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于按以下步驟操作：

a、將二異氰酸酯、低聚物二元醇、小分子多元醇和丁酮混合，在催化劑二月桂酸二丁基錫的作用下于65-90℃攪拌反應0.5-2.5小時，然后向反應液中加入含羧基的小分子二元醇，再于65-90℃攪拌反應2.5-6小時得到側鏈含羧基的親水性聚氨酯預聚體；

所述二異氰酸酯、低聚物二元醇、小分子多元醇的摩爾比為4-8∶1∶0.8-1.5；丁酮的用量為低聚物二元醇質量的50-150％；催化劑的添加量為二異氰酸酯、低聚物二元醇和小分子多元醇總質量的0.1-0.3％；含羧基的小分子二元醇與二異氰酸酯的摩爾比為1∶3-5；

b、在步驟a得到的聚氨酯預聚體中加入有機硅氧烷，于20-45℃攪拌反應10-30分鐘得到有機硅氧烷改性聚氨酯預聚體，有機硅氧烷與二異氰酸酯的摩爾比為1∶5-25；

c、向有機硅氧烷改性聚氨酯預聚體中加入三乙胺，于20-45℃攪拌反應10-40分鐘，隨后將反應液與去離子水混合，于5-20℃攪拌5-20分鐘得季銨化聚氨酯預聚體；

所述三乙胺與含羧基的小分子二元醇的摩爾比為0.8-1.2∶1，所述反應液與去離子水的體積比1∶1.5-15；

d、在5-20℃攪拌條件下向季銨化聚氨酯預聚體中滴加多元胺水溶液，滴加結束后繼續攪拌反應1-2小時，再升溫至30-45℃攪拌反應20-40分鐘得到有機硅氧烷改性WPU乳液；

所述多元胺水溶液的質量百分濃度為1-5％，多元胺與低聚物二元醇的摩爾比為0.3-0.8∶1；

e、在有機硅氧烷改性WPU乳液中加入PVA水溶液，35-45℃攪拌反應30-60小時后依次經涂膜、干燥、熱處理得到有機硅氧烷改性WPU/PVA膜；

所述PVA水溶液的質量百分濃度為5-10％，PVA與二異氰酸酯、低聚物二元醇、小分子多元醇、含羧基的小分子二元醇、有機硅氧烷和多元胺的總質量之比為0.2-5∶1。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟d中所述多元胺選自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟e中所述涂膜為刮膜、噴灑、浸漬、流動或者旋轉涂覆；所述干燥是置于空氣中自然晾干，直到成膜可以自然剝落；所述熱處理是指由50℃開始升溫，每小時升溫10-20℃，升溫至110-130℃保持2-6小時。