[發明專利]一種水性聚氨酯分散體及其無溶劑制備方法

有效

• 申請號: 201710223747.7
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107417873B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 汪金;張紅明;王獻紅;王佛松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G18/12
• 分類號: C08G18/12;C08G18/32;C08G18/38;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/48;C08G18/66;C08G18/75;C09D175/06;C09D175/08;C09D175/04
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

1.一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，該方法包括：

步驟一：氮氣保護下，將至少一種多羥基低聚物多元醇、至少一種多異氰酸酯和小分子親水擴鏈劑反應，得到末端帶有NCO基團的聚氨酯預聚物；

步驟二：將步驟一得到的末端帶有NCO基團的聚氨酯預聚物和小分子中和劑反應，然后在60-100℃下，在30秒內迅速加入去離子水，在攪拌下初步分散0.5-2分鐘后將反應體系的環境溫度降至20-50℃，然后再加入去離子水，分散3-5分鐘后得到預聚物分散液；

步驟三：將步驟二得到的預聚物分散液和磺酸鹽型多元胺親水擴鏈劑反應，然后再和多元胺擴鏈劑反應，得到水性聚氨酯分散體；

其中，所述的多羥基低聚物多元醇、多異氰酸酯、小分子親水擴鏈劑、小分子中和劑、磺酸鹽型多元胺親水擴鏈劑和多元胺擴鏈劑的重量份數比為(66-80)：(15-25)：(3-4)：(1.5-2)：(1.5-2)：(2-3)。

2.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟一的多羥基低聚物多元醇為聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烴多元醇、生物多元醇或二氧化碳基聚碳酸酯-醚多元醇。

3.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟一的多異氰酸酯為異佛耳酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、苯二甲己二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯、三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯、環己烷二亞甲基二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯或甲基環己基二異氰酸酯。

4.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟一的小分子親水擴鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥基半酯、N-甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、2,2’-亞氨基二乙醇或三羥乙基胺。

5.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟二中加入去離子水的反應溫度為75-90℃。

6.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟二的小分子中和劑為三乙胺、氨水、氫氧化鈉、鹽酸、醋酸、CH₃I、(CH₃)₂SO₄，或環氧氯丙烷。

7.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟三的磺酸鹽型多元胺親水擴鏈劑為2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸鈉鹽、2,4-二氨基苯磺酸鈉或3-(五聚(1-(氨丙氧基)丙基)氨基)丙基-1-磺酸鈉。

8.根據權利要求1所述的一種水性聚氨酯分散體的無溶劑制備方法，其特征在于，所述步驟三的多元胺擴鏈劑為乙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、一縮二乙烯三胺、二縮三乙烯四胺或三縮四乙烯五胺。

9.權利要求1-8任何一項所述的制備方法得到的水性聚氨酯分散體。