[發明專利]一種變色聚氨酯丙烯酸酯染料的制備方法

在審

• 申請號: 201811339914.5
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109517406A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 胡先海;劉清白;李建勇;劉強
• 申請（專利權）人: 安徽富瑞雪化工科技股份有限公司
• 主分類號: C09B29/01
• 分類號: C09B29/01;C09B29/095;C08F291/14;C08F291/12;C08F220/10;C08F220/18;C08F212/08;C08F220/60;C08F220/20;C08F228/02;C08G18/48;C08G18/67;C08G18
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本發明涉及一種聚氨酯丙烯酸酯變色及制備方法。首先制備含有偶氮基團的丙烯酰胺；利用大分子多元醇、多元異氰酸酯和羥基丙烯酸酯單體通過逐步聚合制的含有雙鍵封端的聚氨酯預聚體，通過冰水混合物乳化，得到雙鍵封端非離子型聚氨酯。再與丙烯酸單體進行自由基聚合制得聚氨酯丙烯酸變色。本發明變色非常穩定，具有明顯光致變色特性；由于染料是通過化學鍵入的方式接入聚合物分子鏈中，可顯著提高染料耐摩擦、耐遷移性、耐污、保光性和使用安全等優點。使得合成的聚氨酯丙烯酸變色同時具有聚氨酯和丙烯酸酯兩者的優異性能。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯丙烯酸酯染料，尤其涉及的是一種變色聚氨酯丙烯酸酯染料的制備方法。

背景技術

近年來，高分子染料的發展十分迅速，現已成為染料化學的一個新領域。

聚氨酯基染料具備了聚氨酯易成膜、易加工和衛生性好等優點。然而聚氨酯基染料也存在成本高、耐水性差和光澤度低等缺陷。由于聚丙烯酸基染料具有良好韌性、耐溶劑、兼容性、柔和光澤和低成本等特性，已經引起人們廣發關注。但聚丙烯酸基染料也存在彈性、延展性、耐擦傷和柔軟度等不足。

聚氨酯基染料和聚丙烯酸酯基染料在性能上有很大的互補性，用水性聚氨酯改性聚烯酸酯染料，將兩者復合，可以取長補短，使及涂膜的性能得到顯著的改善。正是由于水性聚氨酯改性聚丙烯酸酯染料的優異性能，目前已經成為研制改性聚丙烯酸酯染料的重要途徑，因此具有廣闊的研究前景。

發明內容

本發明首先通過一種變色染料分子結構中所含氨基與丙烯酰氯反應制得變色丙烯酰胺。然后，通過聚合物二元醇、二異氰酸酯、親水性擴鏈劑和成鹽劑制得水性陰離子聚氨酯。再以陰離子聚氨酯作為種子。往中加入引發劑、乳化劑、丙烯酸酯類單體和合成變色丙烯酰胺染料進行聚合，制得水性陰離子型變色聚氨酯丙烯酸酯染料。

本發明是通過以下技術方案來實現的。

1、一種變色聚氨酯丙烯酸酯染料的制備方法及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將12～25％聚合物多元醇加熱至100～140℃，真空度≤0.1MPa條件下，脫水處理0.5～1h；

(2)降溫至60～90℃，加入6～15％多異氰酸酯、0.01～0.03％催化劑，氮氣保護下，反應1～3h；

(4)加入4～10％親水性單體，50～90℃下反應1～3h；

(5)降溫至30～50℃，加入2～6％成鹽劑反應30～60min；

(6)加入50～70％的去離子水高速分散10～30min；

(7)真空度脫溶劑制得水性陰離子型水性聚氨酯；

(8)取上述2/3體積的水性陰離子聚氨酯、0.1～0.5％的乳化劑、 0.5-0.8％碳酸氫鈉在40～50℃乳化0.5～1h。溫度升至70℃，緩慢加入剩余1/3體積水性陰離子聚氨酯、10～20％的丙烯酸酯類單體、5～10％的偶氮基團的丙烯酰胺、0.1～0.5％的引發劑，2～4h加完，恒溫2～3h。自然降至室溫，即得到變色聚氨酯丙烯酸酯染料。

(9)加入氨水調節pH到8～10，得到變色聚氨酯丙烯酸酯染料。

所述步驟(8)中，偶氮基團的丙烯酰胺的制備方法如下：

按摩爾比1:1～5:1～10將溶劑黃5、丙烯酰氯、三乙胺加入適量二甘醇至完全溶解，保持25～35℃反應12～24h，過濾的沉淀物用丙酮洗滌后干燥至恒重，得到丙烯酰胺溶劑黃5，結構式為：