[發明專利]一種親水性單組份水固化聚氨酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410350004.2
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104140518B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 仝利;張偉強;李紅蓮;趙紅
• 申請（專利權）人: 青島潤國生態科技發展有限公司;山東潤國生態科技工程有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/30;C08G65/28;C08K5/12;C08K5/11;C08K5/521;C08K5/3475;C08K5/07
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1.一種親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，采用陰離子開環聚合手段，以聚乙二醇作為起始二元醇，在KOH存在的條件下，與環氧丙烷進行開環聚合，通過調節聚乙二醇分子量、聚乙二醇加入量以及環氧丙烷加入量，合成具有不同分子量及親疏水鏈段長度的多元醇；在催化劑的作用下，將制備出的多元醇與異氰酸酯反應，再加入適量的增塑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑，降至室溫，出料后加入稀釋劑，制備出端基為-NCO基團的聚氨酯預聚體；將聚氨酯預聚體和水按照質量份數1∶1-1∶35進行反應，得到親水性單組份水固化聚氨酯；

所述聚氨酯預聚體的原料組成及各組分質量份數如下：

聚乙二醇：20-60份；KOH：0.2-5份；環氧丙烷：3-20份；催化劑：0.2-1份；異氰酸酯：0.6-25份；增塑劑：0-2份；抗氧化劑：1-5份；紫外線吸收劑：0.1-1份；稀釋劑：4-18份。

2.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的聚乙二醇分子量范圍是1000-10500。

3.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的催化劑為三乙胺、二月桂酸二丁基錫中的一種或兩種。

4.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種。

5.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的增塑劑為三甘醇或四甘醇的脂肪族二酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、癸二酸二烷基酯、乙二酸二烷基酯、磷酸三有機酯中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的抗氧化劑為酚類、膦類、酯類有機物中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的紫外線吸收劑由0-80份的苯并三唑和20-100份的苯酮組成。

8.根據權利要求1所述的親水性單組份水固化聚氨酯，其特征在于，所述的稀釋劑為丙酮、丁酮中的一種或兩種。

9.一種親水性單組份水固化聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)按照權利要求1-8中任一項規定的質量份數稱取各組分；

2)將聚乙二醇與KOH加入到四口燒瓶中，在真空度為0.1MPa、溫度為100-120℃油浴條件下脫水1-3h，降溫至70℃-90℃；

3)將冷凝管、溫度計及氮氣接口接入到四口燒瓶，抽真空及氮氣置換3-5次，以除盡四口燒瓶內的空氣；保持該溫度不變，在氮氣保護的條件下，利用恒壓滴液漏斗滴加環氧丙烷，滴加完畢后繼續反應，直至無回流現象，冷卻至室溫，得粗多元醇；

4)向步驟3)的粗多元醇中加入二氯甲烷，利用真空抽濾裝置，用硅藻土代替濾紙除去KOH，調節pH為5-6，并加入干燥劑、濃縮得到多元醇；

5)將步驟4)中的多元醇加入到裝有溫度計、電攪拌器的三口燒瓶中，升高溫度至50-75℃，加入上述質量份數的催化劑、異氰酸酯，反應1.5-3h，再加入上述質量份數的增塑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑，繼續反應1-2h，降低溫度至室溫，加入稀釋劑，得到端基為-NCO基團的聚氨酯預聚體；

6)將步驟5)制備的聚氨酯預聚體和水按照質量份數1∶1-1∶35進行反應，得到親水性單組份水固化聚氨酯。

10.根據權利要求9所述的親水性單組份水固化聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的干燥劑為硫酸鎂、氯化鈣、氯化鎂中的一種或幾種。