[發(fā)明專利]一種含短氟碳鏈的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410101148.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103865026A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明剛;劉舒;譚業(yè)邦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/48;C08G18/61;C08G18/12;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/75;C08G18/76;C09D175/08
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

1.一種有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，包括如下步驟：

（1）式I的含氟二元醇的制備

將全氟己基環(huán)氧丙烷與有機(jī)胺在溶劑甲醇中、于18-28℃下攪拌反應(yīng)8-10h，所述全氟己基環(huán)氧丙烷與有機(jī)胺的摩爾比為1:10-16，所述的有機(jī)胺是甲胺或乙胺或其水溶液；反應(yīng)完畢，旋蒸除掉過(guò)量的甲胺或乙胺、溶劑甲醇及水；然后再加入第一次投加量1.2倍的全氟己基環(huán)氧丙烷和適量甲醇，62～65℃溫度下攪拌回流反應(yīng)8-10h；旋蒸除掉甲醇，剩余物用氯仿重結(jié)晶純化，得下式I的含氟二元醇：

其中，R為甲基或乙基，優(yōu)選R為甲基；

（2）改性聚氨酯乳液的制備

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將多異氰酸酯、聚醚多元醇、羥基硅油加入到反應(yīng)器中，加熱到溫度T₁:70-110℃進(jìn)行第一步反應(yīng)1-8h，得到有機(jī)硅嵌段的聚氨酯預(yù)聚體；反應(yīng)完全再將式I的含氟二元醇、親水?dāng)U鏈劑溶于溶劑，滴加到反應(yīng)器中，維持溫度T₁:70-110℃進(jìn)行一次擴(kuò)連反應(yīng)1-6h，得到有機(jī)氟硅改性的聚氨酯預(yù)聚物；反應(yīng)完全停止加熱；

降溫至T₂:25-60℃，加入中和劑，攪拌反應(yīng)0.5-1.5h，繼續(xù)降溫至T₃:-10～10℃時(shí)，加入去離子水和二次擴(kuò)鏈劑，高速分散0.5-3h，進(jìn)行乳化和二次擴(kuò)連，得有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液；

上述步驟（2）中，原料組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：多異氰酸酯10-25%，聚醚多元醇40-60%，親水?dāng)U鏈劑3-8%，式I的含氟二元醇1-20%，羥基硅油1-20%，中和劑1-5%，二次擴(kuò)鏈劑0.1-1.5%；各組分質(zhì)量比之和為100%；所述去離子水加量65-90wt%，使乳液固含量為10%-35%；

所述親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸或1，2-二羥基-3-丙磺酸鈉；

所述中和劑為三乙胺、氫氧化鈉或三乙醇胺；

所述二次擴(kuò)鏈劑為乙二胺、乙二醇或1，4-丁二醇；

所述溶劑為N-甲基-2-吡咯烷酮、四氫呋喃、丙酮之一或組合。

2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（1）中，有機(jī)胺以甲胺水溶液或乙胺水溶液的形式加入；所述甲胺或乙胺水溶液的濃度為25-35wt%。

3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（2）中各原料組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是：多異氰酸酯15-21%，聚醚多元醇45-54%，親水?dāng)U鏈劑3-5%，含氟二元醇10-12%，羥基硅油3-8%，中和劑2-4%，二次擴(kuò)鏈劑0.5-1%，各組分質(zhì)量比之和為100%；所述去離子水加量75-80%，使乳液固含量20-25%。

4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（2）中所述聚醚多元醇為聚四氫呋喃醚二醇或聚乙二醇；優(yōu)選分子量為2000聚四氫呋喃醚二醇。

5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（2）中，所述多異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。

6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（2）中，所述中和劑為三乙胺；三乙胺用量與二羥甲基丙酸等摩爾。

7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（2）中，所述二次擴(kuò)鏈劑為乙二胺；乙二胺與一次擴(kuò)鏈后的有機(jī)氟硅改性聚氨酯預(yù)聚物中異氰酸根的摩爾比值為0.96-0.98。

8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)氟硅改性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于步驟（2）中，所述高速分散的轉(zhuǎn)速為7000～9000r/min。