[發明專利]端氨基超支化不飽和聚酰胺改性水性聚（氨酯-丙烯酸酯）乳液的制備方法

無效

• 申請號: 201310502808.5
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103588949A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 楊冬亞;陳正宇;蒯黎明;榮新山;邱鳳仙
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/66;C08G18/60;C08G18/12;C09D175/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 談敏

技術領域

本發明屬于高分子合成技術領域，涉及端氨基超支化不飽和聚酰胺改性水性聚（氨酯-丙烯酸酯）（HBP-WPUA）乳液的制備方法。

背景技術

水性聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）作為目前應用最廣、最為重要的水性涂料基料之一，是以水為分散介質，具有無毒、不燃及綠色環保等優點，已廣泛應用于皮革涂飾、合成革、紡織涂層、建材、汽車內飾以及包裝印刷等領域，但單純的WPUA又面臨著相容性、配伍性和透氣性、透濕性不足等先天缺陷。因此，需采用各種交聯改性方法對其進行改性，調整聚合物內部分子結構，提高其成膜后的綜合性能。超支化聚酰胺?（HBP）由于含可供交聯的官能團及大量的活性末端基團，溶解度高、黏度低易于分散等特點，是一種極具潛力的聚氨酯交聯劑。

目前，合成HBP-WPUA膜的主要技術手段為：在合成WPUA預聚體過程中加入特定的HBP，再經水分散后得分散液，最后加入光引發劑，在紫外光照射下成膜。

超支化聚酰胺酯的合成及在聚氨酯中的應用，高分子材料科學與工程，?2012，28(3)：17~20，報道了以丁二酸酐和二異丙醇胺為原料制備AB₂型單體，用三羥甲基丙烷作為核分子通過與AB₂型單體進行反應，合成了不同代數的HBP，再將其作為交聯劑用于聚氨酯固化體系，并對其力學性能進行了分析，結果表明：發現當第三代HBP作為交聯劑時，固化體系顯示出最佳的拉伸性能和撕裂強度,?當第四代?HBP作為交聯劑時，體系具有最高的硬度及Tg。

發明內容

本發明的一個目的就是提供一種具有更好拉伸性能、抗拉強度和保濕性能的端氨基超支化不飽和聚酰胺改性水性聚（氨酯-丙烯酸酯）（HBP-WPUA）乳液的制備方法；本發明的另一個目的是根據所公開的方法制備得到HBP-WPUA膜。

一種端氨基超支化不飽和聚酰胺改性水性聚（氨酯-丙烯酸酯）（HBP-WPUA）乳液的制備方法，按照下述步驟進行：

（1）預聚體的合成：在干燥的帶有攪拌裝置、回流冷凝管和溫度計的反應容器中，按一定配比在有機溶劑中加入高分子量多元醇、多異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯、二羥甲基丙酸類（DMPA），升溫至40～70℃，加入一定量的催化劑，緩慢升溫至70～90℃，恒溫攪拌2～6h；

其中，所述有機溶劑為丙酮或N,N-二甲基甲酰胺（?DMF?）；所述高分子量多元醇為聚酯多元醇，如聚己二酸新戊二醇酯或聚碳酸酯，或聚醚多元醇，如聚氧化丙烯二元醇(NJ-220)、聚環氧乙烷或聚四氫呋喃；所述多異氰酸酯為脂肪族類多異氰酸酯，如異佛爾酮二異氰酸酯（?IPDI?）或六亞甲基二異氰酸酯（?HDI?）；所述芳香族二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（?TDI?）或4,4’-苯基甲烷二異氰酸酯（?MDI?）；所述二羥甲基酸類為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸(DMBA)；所述催化劑為有機錫類如二月桂酸二異丁基錫(T-12)或辛酸亞錫，或為胺類物質如四甲基丁二胺或三亞乙基二胺；

其中多異氰酸酯與高分子量多元醇的摩爾比為1.1～3.5，最好為1.4～1.9；所述二羥甲基丙酸類（DMPA）與高分子量多元醇摩爾比為0.1~5，最好為0.8～1.2；所述有機溶劑為高分子量多元醇質量的1～5倍；所述催化劑的用量為產物中總固體含量的0～0.5％，最好是0.01～0.05％。

（2）HBP-WPUA乳液制備：將體系降溫至40～70℃，緩慢加入丙烯酸酯單體、以及特定代數、含量的超支化聚酰胺（HBP），繼續反應2～6h，降至30～50℃，加入一定量中和劑，反應10～60min后，在高速機械攪拌下將去離子水緩慢加入進行分散，得到固含量為8～80％的HBP-WPUA乳液；

其中所述丙烯酸酯單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸羥乙酯（?HEMA?）,其用量可以占單體總質量百分比的1～50％，最好是5～15％；所述的超支化聚酰胺?HBP代數可以是一至四代，其用量為HBP-WPUA乳液總固體含量的0.1～50%，最好為1～10%；所述中和劑可以為二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、吡咯、三乙胺(TEA)或它們的混合物，最好采用N,N-二甲基乙醇胺或三乙胺，其與二羥甲基丙酸類的摩爾比為?0.1～2.5，最好為0.6～1.1；所述高速機械攪拌的速度范圍為500～3000r/min；所制得乳液固含量可以為8～80％，最好在20～35％之間。