[發明專利]一種亞硫酸氫鈉封閉型水性聚氨酯的無溶劑制備方法

無效

• 申請號: 201210249916.1
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102731749A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 王剛;黃日初;楊勇強
• 申請（專利權）人: 上海材料研究所
• 主分類號: C08G18/83
• 分類號: C08G18/83;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及一種化學新材料的制備方法，尤其是涉及一種亞硫酸氫鈉封閉型水性聚氨酯的無溶劑制備方法。

背景技術

封閉型聚氨酯，由于其在一定的溫度下解封，釋放出反應性的-NCO基團，在涂料、膠粘劑、紡織品整理劑等領域得到廣泛應用。在已知的封閉劑中，亞硫酸氫鈉，以解封溫度低，和封閉后的基團具有水溶性的特性，在紡織品整理劑如羊毛防縮劑、柔軟免燙、防皺、硬挺、及防靜電整理劑上得到應用。

在現有文獻中，用亞硫酸氫鈉做封閉劑，無論是封閉聚氨酯預聚物或是封閉異氰酸酯單體，在封閉反應過程中都采用一定量的有機助溶劑，輔助封閉反應的進行。如文獻CN101429140A，采用異丙醇、乙醇以及乙酸乙酯或丁酮等溶劑輔助封閉反應進行。有機溶劑的使用，使產品的制備過程及產品中均含有有機溶劑，給產品的安全清潔生產及產品的后期使用帶來一定的安全、環保問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種清潔生產、安全環保的亞硫酸氫鈉封閉型水性聚氨酯的無溶劑制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種亞硫酸氫鈉封閉型水性聚氨酯的無溶劑制備方法，包括以下步驟：

(1)用5～35重量份的含磺酸鈉基的小分子二醇，與50～75重量份的聚酯或聚醚多醇加熱混合均勻，與20～40重量份的二異氰酸酯在70～100℃的溫度下合成預聚物；

(2)制備質量分數為20％～30％的亞硫酸氫鈉水溶液，作為封閉劑；

(3)在30℃～60℃的攪拌條件下，按二異氰酸酯與亞硫酸氫鈉的摩爾比為1∶0.8～1∶1.3的比例，將亞硫酸氫鈉溶液加入到預聚物中反應，得到無溶劑的封閉型水性聚氨酯。

步驟(1)所述的含磺酸鈉基小分子二醇為含磺酸鈉基的二醇或含磺酸鈉基的小分子聚酯二醇。

所述的含磺酸鈉基的二醇或含磺酸鈉基的小分子聚酯二醇的羥值為100～450mgKOH/g。

步驟(1)所述的聚酯或聚醚多醇為己二酸一縮乙二醇聚酯二醇、環氧丙烷聚醚二醇、環氧丙烷聚醚三醇或四氫呋喃聚醚二醇。

所述的己二酸一縮乙二醇聚酯二醇、環氧丙烷聚醚二醇、環氧丙烷聚醚三醇或四氫呋喃聚醚二醇的羥值均為55～110mgKOH/g。

步驟(1)所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷4，4′二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷4，4′二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或六次亞甲基二異氰酸酯。

與現有技術相比，本發明在制備過程中，采用部分含磺酸鈉的小分子二醇為原料，在制備的預聚物中引入親水基團，使預聚物的封閉反應在不使用有機助溶劑的條件下進行，產品的制備過程以及最終的產品中均不含有機溶劑，實現清潔生產、安全環保的目的。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器的反應瓶中加入用5重量份分子量為200的含磺酸鈉基的小分子二醇，75重量份分子量為2000的己二酸一縮乙二醇聚酯，30重量份的甲苯二異氰酸酯，常溫混合攪拌均勻，逐步加熱升溫至70℃保溫反應至預聚體-NCO含量為理論量的90％-110％停止加熱，降溫至40℃備用。將13重量份的亞硫酸氫鈉溶于40重量份水中配成水溶液。在40℃的攪拌條件下，將亞硫酸氫鈉溶液加入到制備的預聚物中，進行反應1h，得到無溶劑的亞硫酸氫鈉封閉型水性聚氨酯。

實施例2

在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器的反應瓶中加入用25重量份分子量為1000的含磺酸鈉基的小分子二醇，50重量份分子量為2000的己二酸一縮乙二醇聚酯，25重量份的甲苯二異氰酸酯，常溫混合攪拌均勻，逐步加熱升溫至70℃保溫反應至預聚體-NCO含量為理論量的90％-110％停止加熱，降溫至40℃備用。將10重量份的亞硫酸氫鈉溶于20重量份水中配成水溶液。在40℃的攪拌條件下，將亞硫酸氫鈉溶液加入到制備的預聚物中，進行反應2h，得到無溶劑的亞硫酸氫鈉封閉型水性聚氨酯。

實施例3