[發明專利]水性分散體

在審

• 申請號: 201880083857.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111527118A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 范志榮;翟素娟;E.阿夫托莫諾夫;H.G.格拉布洛維茨;T.米凱利斯
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/73
• 分類號: C08G18/73;C08G18/44;C08G18/10;C09D175/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段菊蘭;李唐

本發明涉及基于聚氨酯聚合物的水性分散體及其制備方法、包含該水性分散體的組合物、該組合物的用途和涂覆制品。該水性分散體包含聚氨酯聚合物和水，其中所述聚氨酯聚合物通過使包含以下組分的體系反應獲得：包含戊二異氰酸酯的異氰酸酯化合物，其中所述戊二異氰酸酯的量不少于25重量%，基于所述異氰酸酯化合物的量為100重量%計；數均分子量不小于400g/mol的聚合物多元醇，其中所述聚合物多元醇包含二氧化碳衍生的聚醚碳酸酯多元醇，所述二氧化碳衍生的聚醚碳酸酯多元醇的量不少于40重量%，基于所述聚合物多元醇的量為100重量%計；氨基官能度大于1的氨基化合物和包含至少一個異氰酸酯反應性基團和至少一個離子型或潛在離子型親水基團的化合物。

發明領域

本發明涉及基于聚氨酯聚合物的水性分散體及其制備方法、包含該水性分散體的組合物、該組合物的用途和涂覆制品。

背景技術

在化工行業中，一方面，為了能源的可持續發展，希望用可持續和可再生材料來替代不可持續和不可再生資源(例如石油衍生的材料)；另一方面，希望開發用于將二氧化碳轉化為可用的新材料的方法以提高碳效率和降低碳足跡。

作為材料行業中的重要原料，聚氨酯聚合物被廣泛用于絕緣物、泡沫等行業。通過將聚氨酯聚合物分散于水中形成的水性聚氨酯分散體被廣泛用于涂料、密封劑、粘結劑、印刷油墨等行業。聚合物多元醇是用于制備聚氨酯聚合物的主要原料之一，占全部原料的約60-90重量%。現在可用的聚合物多元醇大多由石油衍生的原料制備。然而，一方面為了節約能源，另一方面為了利用二氧化碳，行業內希望找到衍生自可持續和可再生來源的聚合物多元醇(特別是二氧化碳衍生的聚合物多元醇)來替代石油衍生的聚合物多元醇。

然而，當與石油衍生的聚合物多元醇相比時，衍生自可持續和可再生來源的聚合物多元醇的物理和化學性質發生了改變，因此，由其制備的聚氨酯聚合物的物理和化學性質也發生了改變。相應地，行業內已對由衍生自可持續和可再生來源的聚合物多元醇制備聚氨酯聚合物進行了廣泛的研究。

WO2011083000A1公開了一種制備聚酯多元醇的方法，其包括以下步驟：(a)制備包含以下組分的反應混合物：A：至少一種從天然原料回收且具有至少兩個酸基的羧酸，特別是從可再生原料回收的癸二酸，B：至少一種多元醇，C：至少一種有機亞磷酸酯化合物，和D：至少一種路易斯酸；(b)將該反應混合物加熱到至少160℃的溫度并分離反應過程中形成的水；和(c)在低于1013毫巴的壓力下將該反應混合物加熱到至少210℃的溫度并保持0.1-25小時。

WO2012/173911A1公開了一種熱塑性聚氨酯，其包含羥基封端的聚酯中間體、多異氰酸酯和二醇擴鏈劑的反應產物；其中該羥基封端的聚酯中間體包含衍生自1,3-丙二醇和二羧酸的重復單元，其中該1,3-丙二醇包含生物基1,3-丙二醇。

DE102008000478A1公開了一種水性聚氨酯分散體，其由聚醚碳酸酯多元醇、二氧化碳和環氧烷作為反應組分在多金屬絡合物催化劑(DMC催化劑)存在下的反應制備。當將由該聚醚碳酸酯多元醇制備的水性聚氨酯分散體應用于粘結劑領域時，該粘結劑具有提高的附著力和剝離強度。

WO2011/163250A1公開了一種水性聚氨酯分散體，其通過聚碳酸酯多元醇、二氧化碳和環氧烷作為反應組分的交替共聚獲得。由該水性聚氨酯分散體形成的膜硬且易碎。

此外，在涂料、密封劑、粘結劑或印刷油墨領域，尤其是應用于柔性基材的那些，要求其中的水性聚氨酯分散體具有合適量的硬段，以保證由其形成的涂料、密封劑、粘結劑或印刷油墨具有良好的耐水洗性和耐化學性；也要求由水性聚氨酯分散體形成的膜具有高彈性和柔軟性。然而，現在可用的水性聚氨酯分散體不能具有所有上述性質。

因此，希望開發一種由衍生自可持續和可再生來源的聚合物多元醇(特別是二氧化碳衍生的聚合物多元醇)作為反應組分之一制備的水性聚氨酯分散體，其中由其形成的膜不僅具有良好的耐水洗性和耐化學性，還展現高彈性和柔軟性。

發明內容