[發明專利]一種零VOC水性聚氨酯分散體及制備方法

在審

• 申請號: 201811135853.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109265648A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 鄭力銘;邱元進;饒長貴;陳國棟
• 申請（專利權）人: 福建華夏藍新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/34;C08G18/12;C09J175/06;C09J175/08;C09J175/04
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

1.一種零VOC水性聚氨酯分散體，其特征在于，其結構通式為：

其中，M為擴鏈劑，M的結構中含有環氧基和醛基，R5的結構式為：

其中，R1和R3為由2-10個亞甲基組成的直鏈脂肪烴基；

R2的結構式為-CH₂CH₂CH₂CH₂-或

X為羧基或磺酸基。

2.根據權利要求1所述的零VOC水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備含親水基的聚氨酯預聚體：

在干燥氮氣的保護條件下，將雙羥基聚合物和親水劑在100℃-120℃的條件下混合，抽真空0.5h，直至水分低于0.1％，冷卻到50℃以下，加入多異氰酸酯，在65℃-75℃的攪拌條件下，反應3h-4h，降溫至30℃-50℃，得到結構中含親水基的端基為異氰酸酯基的聚氨酯預聚體；

(2)制備聚氨酯-縮二脲低聚物：

在攪拌條件下，將尿素水溶液升溫至100℃，將步驟(1)得到的含親水基的端基為異氰酸酯基的聚氨酯預聚體加入到100℃的尿素水溶液中，升溫至130-135℃，在該溫度下繼續保溫反應2.5-3h，即可得到端基為脲基的聚氨酯聚合物；

(3)擴鏈反應：

在60℃-120℃下，加入擴鏈劑，繼續保溫反應1h-2h，降溫至40℃-50℃，在高速攪拌機中，加水，將所得的水性聚氨酯分散體固含量稀釋至40％-60％之間，高速攪拌分散30min后，即得到零VOC水性聚氨分散體。

3.根據權利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，所述雙羥基聚合物A、多異氰酸酯B、親水劑C、尿素D和擴鏈劑M的摩爾比為1：1.5-3：0.2-1：0.6-2：0.2-2；其中：D＝2×(B-A-C)，0.1≤B-A-C≤1，M<D。

4.根據權利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，所述雙羥基聚合物為聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃醚二醇、聚己內酯二醇和聚丁二烯二醇中的一種或幾種，所述雙羥基聚合物的平均分子量范圍在1000-3000Da。

5.根據權利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，所述多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和4，4'-二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種。

6.根據權利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，所述親水劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、N-(2-氨乙基)-氨基丙酸、

N-(2-氨乙基)-氨基乙磺酸鈉或2，4-二氨基苯磺酸。

7.根據權利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于，所述擴鏈劑為N-烷基化試劑，所述N-烷基化試劑為3，4-環氧環己基甲基-3，4-環氧環己基甲酸酯、對苯二甲醛、鄰苯二甲醛或間苯二甲醛。