[發(fā)明專利]一種超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610149715.2 | 申請日： | 2016-03-16 |
| 公開（公告）號： | CN105778029B | 公開（公告）日： | 2019-01-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 任龍芳;張華;王學(xué)川;強濤濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號： | C08G18/12 | 分類號： | C08G18/12;C08G18/34;C08G18/44;C08G18/46;C08G18/48;C08G18/66;C08G18/75 |
| 代理公司： | 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215 | 代理人： | 段俊濤 |
| 地址： | 710021 陜西省*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 超支 異氰脲酸酯 水性 聚氨酯 制備 方法 | ||
1.一種超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯制備方法，其特征在于，包括：
步驟一：端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)的合成：
首先將二乙醇胺(DEA)完全溶解在無水甲醇中，然后再加入丙烯酸甲酯(MA)，通過邁克爾加成反應(yīng)制備得到無色粘稠液體AB2單體，即N,N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯；將提純后的AB2單體滴加到N,N-二甲基甲酰胺溶解的三(2-羥乙基)異氰脲酸酯(THEIC)中，加入催化劑，通過酯交換反應(yīng)得到端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)(HPICE)；
步驟二：水性聚氨酯預(yù)聚體的合成：
將二異氰酸酯與低聚物二元醇混合，再加入含親水基團(tuán)的二元醇和小分子擴鏈劑，最后用無水乙醇對異氰酸酯基進(jìn)行部分封端，得到水性聚氨酯預(yù)聚體；
步驟三：超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯的合成：
將步驟一得到的HPICE溶解于溶劑中，與步驟二得到的水性聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行接枝反應(yīng)，最后通過成鹽劑中和，乳化分散制備得到具有核-殼結(jié)構(gòu)的超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯制備方法，其特征在于，所述的步驟一中端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)的合成的反應(yīng)條件為：二乙醇胺(DEA)與丙烯酸甲酯(MA)摩爾比為1︰1.05～1︰2.0，于30℃～40℃反應(yīng)3～5h，得到AB2單體的粗產(chǎn)品；再將粗產(chǎn)品經(jīng)真空過濾，乙醚洗滌，即得到提純后的AB2單體；最后將28.65～30.0g AB2單體滴加到2～10g的N,N-二甲基甲酰胺溶解的三(2-羥乙基)異氰脲酸酯(THEIC)中，催化劑用量為AB2單體與THEIC的質(zhì)量總和的1％～5％，通過酯交換反應(yīng)得到端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)(HPICE)；
當(dāng)n(AB2):n(THEIC)為3︰1時即可得到一代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)G1(OH)6，反應(yīng)溫度為90℃～140℃，時間為1～6h；
以合成的一代產(chǎn)物為核，與AB2單體按照6︰1摩爾比例得到二代的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)粗產(chǎn)品；再將粗產(chǎn)品經(jīng)真空過濾、丙酮溶解、二氯甲烷重沉淀、乙醚洗滌即得到黃色的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)(HPICE)；
以合成的二代產(chǎn)物為核，與AB2單體按照12︰1摩爾比例得到三代的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)粗產(chǎn)品；再將粗產(chǎn)品經(jīng)真空過濾、丙酮溶解、二氯甲烷重沉淀、乙醚洗滌即得到黃色的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)(HPICE)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯制備方法，其特征在于，所述的步驟二中的將二異氰酸酯與低聚物二元醇混合，二異氰酸酯與低聚物二元醇的摩爾比為(2.5～6)：1，于70～90℃反應(yīng)1～3h，再加入3.0％～6.0％含親水基團(tuán)的二元醇和1.0％～1.8％小分子擴鏈劑，二元醇以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，小分子擴鏈劑以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，于75～90℃反應(yīng)2～3h，最后加入0.5％～2.5％的無水乙醇對二異氰酸酯基進(jìn)行部分封端反應(yīng)，于60～80℃反應(yīng)0.5～3.0h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯制備方法，其特征在于，所述的步驟三中的超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯的合成：將步驟一中得到的HPICE溶解于溶劑中，與步驟二得到的水性聚氨酯預(yù)聚體于40～90℃反應(yīng)2～6h，控制反應(yīng)體系中NCO/OH摩爾比為1.2～1.7；最后通過成鹽劑中和，乳化分散制備得到具有核-殼結(jié)構(gòu)的超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚(異氰脲酸酯-酯)型水性聚氨酯制備方法，其特征在于，所述的步驟一中的催化劑為對甲苯磺酸、磷酸、濃硫酸、濃鹽酸或鈦酸正丁酯中的一種。
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