[發明專利]用作高分子材料的水性聚氨酯分散液及其制備方法

有效

• 申請號: 201310560139.7
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103601867A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 周之文
• 申請（專利權）人: 上海新光化工有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/75;C08G18/73;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/12;C09J175/06;C09J175/08;C09D175/06;C09D175/08
• 代理公司: 上海華工專利事務所 31104
• 代理人: 應云平;唐孝先

1.一種用作高分子材料的水性聚氨酯分散液的制備方法：其特征在于，該聚氨酯分散液的原料組成包括：

a)一種含羧酸鹽基團的異氰酸酯基結尾的聚氨酯預聚體，由以下組份反應合成：

1)一種由1,6-己基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基異氰酸酯和多異氰酸酯組成的多聚異氰酸酯混合物；多異氰酸酯是從異氟爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中任選一種；

2)一種含二個或二個以上活潑氫的分子量為1000～8000的有機多羥基聚合物包括聚酯多元醇、聚醚多元醇或它們的混合物；

3)小分子多元醇，其分子量為60～1000；

4)分子式為（HO）_XR(COOH)_Y的有機羥基羧酸化合物，其中R代表6-12碳原子的直鏈或帶支鏈的羥基，x和y代表1-3的正整數；

b）中和劑，選自氨、氨水、伯胺、仲胺或叔胺中的一種；

c）含活潑氫的擴鏈劑，選自乙二胺、乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或甘油中的一種。

2.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的聚酯多元醇為選自乙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇及其它們的混合物與己二酸反應生成的聚酯二醇，所述的聚醚多元醇為環氧乙烷和環氧丙烷及其混合物組成的聚醚二醇。

3.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物的摩爾比為聚酯多元醇：聚醚多元醇為（0.1～100）：（100～0.1）。

4.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的聚酯多元醇、聚醚多元醇或它們的混合物與異氰酸酯的摩爾比為1:1～5。

5.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的有機羥基羧酸化合物選自二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸。

6.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的小分子多元醇與聚酯多元醇、聚醚多元醇或它們的混合物的摩爾比為0.01～0.45:1。

7.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的有機羥基羧酸化合物與聚酯多元醇、聚醚多元醇或它們的混合物的摩爾比為0.05～0.5:1。

8.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的中和劑與聚酯多元醇、聚醚多元醇或它們的混合物的摩爾比為0.05～0.5:1。

9.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于所述的擴鏈劑與聚酯多元醇、聚醚多元醇或它們的混合物的摩爾比為0.5～2.5:1。

10.根據權利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制備方法，其特征在于包括下列步驟：

a)多異氰酸酯混合物在反應溫度為50～100℃下與有機多羥基聚合物在NCO和OH摩爾比為1～5:1時反應1～2個小時，然后按配比加入有機羥基羧酸化合物繼續反應1～2小時，生成帶羧酸側基的異氰酸酯基結尾的預聚物；

b)生成的預聚物中按配比加入中和劑進行中和反應，中和劑中和羥基羧酸化合物或預聚物中的羧酸基團，中和反應后，預聚物分散于水中；

c)分散于水中的末端為異氰酸酯基的預聚物與按配比加入的擴鏈劑反應生成聚氨酯水分散液，其中水為生成水性聚氨酯水分散液總重量的50-70重量%。