[發(fā)明專利]水性聚氨酯乳液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710208997.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106928428B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建森;郝偉;羅楠;張冬海
• 申請（專利權(quán)）人: 優(yōu)美特（北京）環(huán)境材料科技股份公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/66;C08G18/12;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/08;C09D175/14
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發(fā)明涉及一種水性聚氨酯乳液，其包含按重量份計(jì)的下述組分：多元醇30重量份；二異氰酸酯20?50重量份；親水?dāng)U鏈劑1?20重量份；成鹽劑0.5?10重量份；水80?150重量份；封端劑0.5?10重量份；雙端環(huán)氧化合物0.1?5重量份；氮丙啶化合物0.1?5重量份。本發(fā)明還涉及制備所述水性聚氨酯乳液的方法。本發(fā)明的水性聚氨酯乳液成膜后，所得膜硬度高、機(jī)械性能優(yōu)異、耐化學(xué)品佳等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種水性聚氨酯乳液及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國環(huán)保法規(guī)的日趨完善和人們對于揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)意識(shí)的不斷深化，環(huán)保綠色化工產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用逐漸受到人們的重視。水性聚氨酯(WPU)以水為分散介質(zhì)，作為溶劑型聚氨酯的替代產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在涂料、粘合劑、灌漿材料等領(lǐng)域。但是，水性聚氨酯在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中由于引入親水性基團(tuán)，使涂層的耐水性、耐溶劑性、耐熱性甚至機(jī)械性能較差，限制其應(yīng)用。交聯(lián)改性是一種提高水性聚氨酯耐水性和機(jī)械強(qiáng)度最有效的改性方法。

CN 106188457 A公開了一種內(nèi)交聯(lián)型蓖麻油基水性聚氨酯乳液及其制備方法。其中，在水性聚氨酯合成的預(yù)聚階段引入蓖麻油，采用四官能團(tuán)三羥甲基氨基甲烷為內(nèi)交聯(lián)劑，促進(jìn)WPU硬鏈段的微相分離，使產(chǎn)品的力學(xué)性能更加優(yōu)異。CN 103113532 B在丙烯酸改性聚氨酯乳液的基礎(chǔ)上，加入親水性乙烯基單體進(jìn)行封端，加入雙丙酮丙烯酰胺和二酰肼進(jìn)行交聯(lián)改性，制得常溫自交聯(lián)水性聚氨酯乳液。CN 102190803 B用Co-60γ射線對水性聚氨酯乳液進(jìn)行輻射交聯(lián)，得到內(nèi)交聯(lián)型水性聚氨酯乳液。其中，通過對乳液進(jìn)行輻射交聯(lián)，能夠有效提高水性聚氨酯的分子量，使獲得的水性聚氨酯乳液具有較高的固含量、較佳的機(jī)械性能。但是，采用輻射交聯(lián)法的條件較為苛刻，就目前行業(yè)發(fā)展而言，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)中至少一項(xiàng)不足。

本發(fā)明提供一種水性聚氨酯乳液，其包含按重量份計(jì)的下述組分：

本發(fā)明還提供一種制備上述水性聚氨酯的方法，包括以下步驟：

(a)使多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)，得到聚氨酯化合物；

(b)向步驟(a)中得到的聚氨酯化合物中加入親水?dāng)U鏈劑，得到聚氨酯預(yù)聚體；

(c)在(b)中得到的聚氨酯預(yù)聚體中，加入成鹽劑、水，得到水性聚氨酯乳液；

(d)向反應(yīng)體系中加入封端劑，進(jìn)行封端反應(yīng)；

(e)向反應(yīng)體系中加入雙端環(huán)氧化合物；

(f)向反應(yīng)體系中加入氮丙啶化合物，得到最終的水性聚氨酯乳液，

其中在各步驟中使用的組分與產(chǎn)品部分所述的組分一致。

本發(fā)明采用雙端環(huán)氧化合物和氮丙啶化合物雙重交聯(lián)的方式，極大地提高了水性聚氨酯的交聯(lián)密度，使所得水性聚氨酯具有優(yōu)異的機(jī)械性能。此外，使用本發(fā)明的水性聚氨酯進(jìn)行成膜，所得膜具有硬度高、機(jī)械性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，并且極大地提升了它的耐溶劑性能。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明中，如無特別說明，則所有操作均在室溫、常壓條件下實(shí)施；組合物各成分的所有份數(shù)為重量份數(shù)，比例為重量比。

本發(fā)明提供一種水性聚氨酯乳液，其包含按重量份計(jì)的下述組分：