[發明專利]一種氟化水性聚氨酯及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201811254482.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109608974B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 戴家兵;閆成成;李維虎;趙曦;汪飛;朱保凌
• 申請（專利權）人: 合肥科天水性科技有限責任公司;蘭州科天水性高分子材料有限公司
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D179/04;C08F283/00;C08F220/22
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

本發明提供一種氟化水性聚氨酯及其制備方法，所述氟化水性聚氨酯包括以下重量份的原料：聚酯多元醇80～100份，多異氰酸酯60～100份，親水性擴鏈劑5～30份，小分子擴鏈劑8?20份，氟化丙烯酸酯10～50份，丙烯酸樹脂30～80份，苯并噁嗪樹脂1?25份，封端劑2～10份，交聯劑1?13份，催化劑1～10份，中和劑1?10份，引發劑1～10份，乳化劑1～15份，消泡劑2～10份，成膜助劑3～10份，增稠劑1～10份，潤濕劑1?8份。其使得氟化水性聚氨酯耐水拒油性能提高的同時，進一步提升了力學性能。

技術領域

本發明涉及水性聚氨酯合成技術領域，具體涉及一種氟化水性聚氨酯及其制備方法。

背景技術

近年來，以水為分散介質的聚氨酯因其獨特的軟、硬段兩相結構，因此使其為基礎獲得的涂層擁有良好的柔韌性、對基材的粘附性以及拉伸性和優異手感，然而親水基團的引入使其在親水性提高的同時涂層的耐水性和拒油性大幅降低，從而限制了其應用性能和范圍。為此，近年來科研人員通過在聚氨酯鏈段上引入一些強疏水性的基團使其制備的涂層材料耐水拒油性能得到明顯改善，但機械性能仍表現不足，因此，需要開發一種提高耐水拒油性能的同時，進一步提升力學性能的水性聚氨酯。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種氟化水性聚氨酯及其制備方法，使得提高耐水拒油性能的同時，進一步提升聚氨酯的力學性能，從而備了一種疏水、拒油、高強度的氟化水性聚氨酯。

為了實現以上目的及其他目的，本發明是通過包括以下技術方案實現的：

一種氟化水性聚氨酯，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚酯多元醇80～100份，多異氰酸酯60～100份，親水性擴鏈劑5～30份，小分子擴鏈劑8-20份，氟化丙烯酸酯10～50份，丙烯酸樹脂30～80份，苯并噁嗪樹脂1-25份，封端劑2～10份，交聯劑1-13份，催化劑1～10份，中和劑1-10份，引發劑1～10份，乳化劑1～15份，消泡劑2～10份，成膜助劑3～10份，增稠劑1～10份，潤濕劑1-8份。

優選地，包括以下重量份的原料：聚酯多元醇70～90份，多異氰酸酯80～100份，親水性擴鏈劑5～25份，小分子擴鏈劑10-15份，氟化丙烯酸酯15～35份，丙烯酸樹脂35～55份，苯并噁嗪樹脂3-20份，封端劑3～8份，交聯劑1-5份，催化劑1～10份，中和劑1-10份，引發劑1～10份，乳化劑2～10，消泡劑2～8份，成膜助劑3～7份，增稠劑2～8份，潤濕劑1-5份。

優選地，所述氟化丙烯酸酯為全氟烷基乙基丙烯酸酯。

優選地，所述丙烯酸樹脂選自丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯中的一種或者兩種。所述丙烯酸酯用作活性稀釋單體，用于調節產物黏度和流變性，提高粘接性能。

優選地，所述苯并噁嗪樹脂為二胺類苯并噁嗪樹脂。

優選地，所述封端劑選自甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯和4-羥基丁基丙烯酸酯中的一種或多種，所述封端劑用于封端聚氨酯，以及形成聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液中分子鏈IPN(互穿聚合物網絡結構)交聯網絡。

優選地，所述聚酯多元醇選自聚酯二元醇、聚酯三元醇或者二者的組合，更具體的為聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇、聚碳酸酯二醇、聚己內酯二醇、聚己內酯三醇其中的至少一種或多種，當所述聚酯多元醇為聚酯二元醇、聚酯三元醇或者二者的組合時，其不僅可以和異氰酸酯反應生成聚氨酯，同時可以和氟化丙烯酸酯及丙烯酸酯單體反應，從而制備得到含氟鏈段的聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液。

優選地，所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、1,6己基二異氰酸酯、四甲基環己基甲烷二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯和降冰片烷二異氰酸酯中的一種或多種。

優選地，所述親水性擴鏈劑選自二羥甲基丙酸和二羥甲基丁酸中的一種或兩種。