[發(fā)明專利]一種耐熱高固含量水性聚氨酯乳液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710426761.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN107163207B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏正斌;曹高華;張逢君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);惠州市亨迪樹脂制品有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/32
• 分類號(hào): C08G18/32;C08G18/66;C08G18/40;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/10;C08G18/12;C09J175/06;C09J175/08
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于聚氨酯材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種耐熱高固含量水性聚氨酯乳液及其制備方法和應(yīng)用。所述制備方法為：將聚合物多元醇與多異氰酸酯反應(yīng)制得端基為?NCO基的聚氨酯預(yù)聚體，然后在有機(jī)溶劑條件下加入小分子擴(kuò)鏈劑和磺酸基杯芳烴親水性擴(kuò)鏈劑，反應(yīng)得到聚氨酯預(yù)聚體溶液，所得溶液經(jīng)中和、乳化后脫除有機(jī)溶劑，得到所述耐熱高固含量水性聚氨酯乳液。本發(fā)明以磺酸基杯芳烴化合物作為親水性擴(kuò)鏈劑，所得水性聚氨酯乳液具有更好的耐熱性能和更高的固含量，可應(yīng)用于涂料、膠粘劑或油墨等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚氨酯材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱高固含量水性聚氨酯乳液及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚氨酯是一類性能優(yōu)良的高分子材料，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑和油墨等精細(xì)化學(xué)品中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，各國環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)厲，傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯中揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的排放量受到愈來愈多的限制，因此水性聚氨酯材料日益受到重視，應(yīng)用也越來越廣泛?，F(xiàn)在，在皮革涂飾、纖維處理與織物涂層、紙張涂層、涂料、粘合劑、油墨、防水隔熱材料等許多領(lǐng)域，水性聚氨酯呈現(xiàn)出逐步替代溶劑型聚氨酯的趨勢(shì)。

水性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系。由于水的蒸發(fā)潛熱大，因此常見的水性聚氨酯干燥較慢，難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的快速流水線生產(chǎn)的需要。高固含量的水性聚氨酯是提高其干燥成膜速度的有效手段。提高固含量是水性聚氨酯膠粘劑研究的主要方向之一。普通合成技術(shù)制備的水性聚氨酯產(chǎn)品的固含量多為20％～40％，這樣不僅會(huì)增加運(yùn)輸費(fèi)用，而且會(huì)延長(zhǎng)水性聚氨酯的干燥時(shí)間、不適合其工業(yè)化流水線施工的要求。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國內(nèi)外在高固含量水性聚氨酯的合成技術(shù)上取得了一定的進(jìn)展。例如，專利CN103360563 B、CN 105295817 A、CN 106118577 A等均公開了一些制備高固含量水性聚氨酯的技術(shù)方法。

此外，典型的水性聚氨酯產(chǎn)品(如水性聚氨酯膠粘劑)的耐熱性能一般較差，在60℃環(huán)境中長(zhǎng)期使用時(shí)其性能就會(huì)變惡化，耐熱溫度通常在80℃以下，這嚴(yán)重限制了水性聚氨酯膠粘劑的推廣及應(yīng)用。例如，包裝食品的高溫蒸煮包裝袋用的復(fù)膜膠需要通過耐高溫蒸煮實(shí)驗(yàn)測(cè)試(120℃，40min)；在木結(jié)構(gòu)住房、木結(jié)構(gòu)部件等建筑用木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制備中使用的聚氨酯膠粘劑需要在溫度達(dá)90℃時(shí)仍然具有優(yōu)良的粘結(jié)性能；汽車內(nèi)飾件用的聚氨酯膠粘劑在汽車曝曬時(shí)(溫度可達(dá)90℃)仍然不會(huì)變軟；運(yùn)動(dòng)鞋在夏天炎熱的高溫環(huán)境中劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫膠、開裂。因此，提高耐熱性對(duì)于水性聚氨酯膠粘劑等產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用是至關(guān)重要的。