[發(fā)明專(zhuān)利]一種季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310734019.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103709364A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭福爾;劉劍鋒;陳珍喜;張彩群;劉明華;沈立新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福建清源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G18/66
• 分類(lèi)號(hào): C08G18/66;C08G18/64;C08G18/38;C08G18/12;D06P5/08
• 代理公司: 泉州市誠(chéng)得知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35209
• 代理人: 賴(lài)開(kāi)慧

1.一種季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）季銨鹽殼聚糖改性聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)：將30～45重量份的多元醇單體在89～92℃、0.08～0.10MPa真空度下脫水1～1.2h，調(diào)節(jié)預(yù)聚溫度至70～80℃，加入經(jīng)干燥的20～28重量份的異氰酸酯單體、1～5重量份的季銨鹽殼聚糖單體和0.3～0.5重量份的催化劑，同時(shí)滴加2～7重量份的陽(yáng)離子親水單體，其中陽(yáng)離子親水單體預(yù)先用溶劑稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%～35%，滴加時(shí)間為2～3h，得到含有端異氰酸酯基團(tuán)的季銨鹽殼聚糖改性聚氨酯預(yù)聚體；預(yù)聚反應(yīng)過(guò)程中控制R值為1.50～2.50，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)加入溶劑來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)聚物的粘度；其中R值是指NCO/OH的摩爾比，其中NCO為異氰酸酯基，OH為多元醇、季銨鹽殼聚糖單體和陽(yáng)離子親水單體的羥基總和；

（2）有機(jī)硅封端反應(yīng)：將步驟（1）中合成出來(lái)的含有端異氰酸酯基團(tuán)的季銨鹽殼聚糖改性聚氨酯預(yù)聚體在60～80℃水浴條件下，加入氨基硅烷單體封端劑，采用紅外光譜法測(cè)定NCO含量，達(dá)到理論值R=1.05～1.30時(shí)反應(yīng)結(jié)束；

（3）中和、離子化反應(yīng)：將步驟（2）得到的產(chǎn)品降溫至40℃以下，根據(jù)中和度加入中和劑進(jìn)行中和攪拌，使得中和度為110～120%，攪拌離子化0.5～1?h，根據(jù)固含量加入去離子水，高速攪拌分散10～15?min，即得外觀呈淺黃色透明或半透明，固含量為30%～40%的改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中氨基硅烷單體封端劑的用量根據(jù)封端前的理論R值與最終要求產(chǎn)品的R值來(lái)確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的所述多元醇單體為聚醚多醇或聚酯多醇或聚酯聚醚混合多元醇；所述季銨鹽殼聚糖單體為羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖或羧甲基羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖；所述異氰酸酯單體為異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI）、4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、多亞甲基多苯基多異氰酸酯（PAPI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、甲基環(huán)己基二異氰酸酯（HTDI）中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物；所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸壓錫、三乙胺、二乙烯三胺、二甲基十六胺、雙二甲基胺基乙基醚、氮乙基嗎啡啉、三乙醇胺、乙醇胺、吡啶或N,N′-二甲基吡啶中的任意一種；所述陽(yáng)離子親水單體為氮甲基二乙醇胺、二乙醇胺、氮苯基二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺、氮乙基二乙醇胺、二異丙醇胺中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物；所述溶劑為1-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、丁酮、丙酮、甲苯、乙酸乙酯中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于，所述羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖的結(jié)構(gòu)式為：

其中，n為0到310的整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于，所述羧甲基羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖的結(jié)構(gòu)式為以下兩種：

??

?第一種??????????????????????????????????????第二種

其中，n為0到310的整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述氨基硅烷單體為3-氨基丙基三甲氧基硅烷KH540、γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH550、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷KH602中的任意一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的季銨鹽殼聚糖與有機(jī)硅復(fù)合改性陽(yáng)離子水性聚氨酯固色劑的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述的中和劑為冰醋酸、稀鹽酸、稀硫酸、磷酸、硫酸二甲酯中的任意一種。