[發明專利]一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液及其制備方法

在審

• 申請號: 201710426591.2
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107245295A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 夏正斌;張燕紅;蘇秋嵐
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09D175/08
• 分類號: C09D175/08;C09D5/08;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/10;C08G18/12;C08G18/66;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/38;C08G18/75;C08G18/73;C08G18/76
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅嘯秋

1.一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于包括如下制備步驟：

(1)將聚合物多元醇與多異氰酸酯在氮氣保護及75～85℃下反應120～150min，制得端-NCO基預聚體；

(2)在步驟(1)所得端-NCO基預聚體中加入有機溶劑調節粘度，并降低體系溫度至55～65℃，然后依次加入小分子擴鏈劑和含有硫雜杯芳烴磺酸鹽的親水性擴鏈劑，反應90～120min，得到聚氨酯預聚體溶液；

(3)將步驟(2)所得預聚體溶液降溫至30～40℃，然后加入溶解有中和劑的去離子水，在轉速為5000～7000r/min的高速剪切力下進行中和、乳化20～40min，得到含有有機溶劑的水性聚氨酯乳液；

(4)在步驟(3)所得水性聚氨酯乳液中加入小分子后擴鏈劑，反應10～30min；反應完成后脫除有機溶劑，即得所述具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液。

2.根據權利要求1所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的聚合物多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇中的至少一種；所述聚酯多元醇包括分子量為1000、2000或3000的聚ε-己內酯二醇、聚己二酸1,4-丁二醇酯或聚碳酸酯二醇，聚醚多元醇包括分子量為1000、2000或3000的聚四氫呋喃二醇或聚丙二醇；所述聚合物多元醇的加入量占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的56.7％～67.9％。

3.根據權利要求1所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的多異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯中的至少一種；多異氰酸酯的加入量占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的21.2％～31.7％。

4.根據權利要求1所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的有機溶劑為甲乙酮或丙酮；有機溶劑的加入量占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的60％～90％。

5.根據權利要求1所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的小分子擴鏈劑為乙二醇、一縮二乙二醇、1,4-丁二醇和己二醇中的至少一種；小分子擴鏈劑的加入量占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的1.0％～2.3％。

6.根據權利要求1所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述含有硫雜杯芳烴磺酸鹽的親水性擴鏈劑是指硫雜杯[4]芳烴磺酸鈉、硫雜杯[6]芳烴磺酸鈉和硫雜杯[8]芳烴磺酸鈉中的至少一種，或杯[4]芳烴磺酸鈉、硫雜杯[6]芳烴磺酸鈉和硫雜杯[8]芳烴磺酸鈉中的至少一種與含有羧酸基團的親水性擴鏈劑的混合，所述含有羧酸基團的親水性擴鏈劑包括二羥甲基丙酸和二羥甲基丁酸中的至少一種；含有硫雜杯芳烴磺酸鹽的親水性擴鏈劑的加入量占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的3.1％～6.5％。

7.根據權利要求6所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：所述含有硫雜杯芳烴磺酸鹽的親水性擴鏈劑是指硫雜杯[4]芳烴磺酸鈉與二羥甲基丙酸的混合，其中硫雜杯[4]芳烴磺酸鈉和二羥甲基丙酸的加入量分別占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的2.1％～3.9％和1.0％～2.6％。

8.根據權利要求1所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述的小分子后擴鏈劑為乙二胺、二乙烯三胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、三乙烯四胺中的至少一種；小分子后擴鏈劑的加入量占最終所得水性聚氨酯乳液中總固體物質量的1.8％～2.3％。

9.一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液，其特征在于：通過權利要求1～8任一項所述的方法制備得到。

10.根據權利要求9所述的一種具有防腐蝕性能的水性聚氨酯乳液，其特征在于：所述水性聚氨酯乳液的平均粒徑為92～136nm，固含量為34～36wt％，粘度小于300mPa·s。