[發(fā)明專利]一種二氧化碳基陽離子水性聚氨酯樹脂及其制備方法、陽離子水性膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810166010.0
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108383976B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李穎;張紅明;王獻紅;王佛松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/48;C08G18/44;C08G18/10;C09J175/08;C09J175/04;C09J11/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種具有式(I)所示的結(jié)構(gòu)的二氧化碳基聚(碳酸酯?醚)多元醇以及含有該多元醇基團的具有式(II)所示的結(jié)構(gòu)的陽離子水性聚氨酯樹脂。本發(fā)明設(shè)計了一種具有特定結(jié)構(gòu)的二氧化碳基聚(碳酸酯?醚)多元醇，該具有長鏈結(jié)構(gòu)的二氧化碳基聚(碳酸酯?醚)多元醇能夠作為內(nèi)交聯(lián)劑，再以二氧化碳基聚(碳酸酯?醚)二元醇作為軟段，得到了陽離子水性聚氨酯樹脂。本發(fā)明采用上述特定的結(jié)構(gòu)，降低了合成水性聚氨酯樹脂的反應(yīng)速度，從而，使得聚合反應(yīng)平穩(wěn)進行，解決了現(xiàn)有反應(yīng)過程中存在的凝膠問題；而且該多元醇能夠很好的提升陽離子水性聚氨酯的柔韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種陽離子水性聚氨酯樹脂及其制備方法、陽離子水性膠粘劑及其制備方法，尤其涉及一種二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇、二氧化碳基陽離子水性聚氨酯樹脂及其制備方法、二氧化碳基陽離子水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯以其軟硬度可調(diào)范圍廣、耐低溫、柔韌性好、附著力強等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于皮革涂飾、膠粘劑、涂料等領(lǐng)域，我國聚氨酯的用量每年超過了1000萬噸。近些年來，隨著人們對環(huán)保意識的提高，尤其是國內(nèi)外出臺了大量的環(huán)保政策以及法規(guī)的實施，水性聚氨酯已經(jīng)成為聚氨酯領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯由于其連續(xù)相為水，安全易于保存和儲存，且使用方便成本低，較完整的保留了溶劑型聚氨酯的特性，另外由于水性聚氨酯分子鏈中存在庫侖力和氫鍵的作用，使其在某些性能上優(yōu)于溶劑型聚氨酯。因此，水性聚氨酯具有毒性小、低污染性、節(jié)能、安全等優(yōu)點，其研制與生產(chǎn)受到世界各國的重視，而且都取得了長足的發(fā)展，聚氨酯樹脂的水性化已逐步取代溶劑型，成為聚氨酯工業(yè)發(fā)展的重要方向，并廣泛的應(yīng)用于膠粘劑、涂料、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑等諸多技術(shù)領(lǐng)域。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)擴展，傳統(tǒng)的聚酯以及聚醚型水性聚氨酯已經(jīng)無法滿足目前對環(huán)境耐老化的要求，例如聚酯型水性聚氨酯體系的耐水解性能差以及聚醚型水性聚氨酯的機械性能差，尤其是這兩者的耐氧化性能均比較差。近年的研究表明陽離子型水性聚氨酯分子鏈上帶正電荷，對基材具有很好的浸潤性，同時對水的硬度不敏感，可在酸性條件下使用，也有一些相關(guān)報道。如發(fā)明專利201610104911.8公開了利用二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)二元醇制備陽離子水性聚氨酯的方法。但是該制備方法得到的樹脂屬于線性樹脂，其耐候性需要進一步改善。發(fā)明專利201611068114.5也報道了一種陽離子水性聚氨酯以及這種水性聚氨酯制備的膠粘劑。雖然該水性聚氨酯膠黏劑的耐候性有了很大的提高，但是制備的陽離子水性聚氨酯樹脂較脆，使得制備的斷裂伸長率較低，在滿足多方面的實際應(yīng)用時，尤其是應(yīng)用于水性聚氨酯膠粘劑領(lǐng)域還存在局限性。

因此，如何得到一種具有較好的耐候性和較高的柔韌性的水性聚氨酯，提高其綜合性能，已成為領(lǐng)域內(nèi)諸多具有前瞻性的研究人員廣為關(guān)注的焦點之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種陽離子水性聚氨酯樹脂及其制備方法、陽離子水性膠粘劑及其制備方法，是一種二氧化碳基陽離子水性聚氨酯樹脂，不僅具有較好的耐候性，還具有較高的柔韌性，綜合性能好。

本發(fā)明提供了一種二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇，具有式(I)所示的結(jié)構(gòu)；

其中，x為1～30；y為1～35；z為1～30；m為1～30；n為1～35；s為1～30。

本發(fā)明提供了一種陽離子水性聚氨酯樹脂，具有式(II)所示的結(jié)構(gòu)；

其中，p為1～120；q為1～120；r為1～120；t為1～120；

R為上述技術(shù)方案所述的多元醇基；

R₁如式(1)～(5)任意一項所示：