[發明專利]一種高分子量水性聚氨酯樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201910057244.6
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109880041A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 戴家兵;郭文鶴;馮林林;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: C08G18/42
• 分類號: C08G18/42;C08G18/48;C08G18/76;C08G18/12;C08G18/32;C08G18/34
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

本發明提供了一種高分子量水性聚氨酯樹脂及其制備方法。本發明提供的一種高分子量水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：將多元醇、多異氰酸酯、助劑在溶劑中通過一個或多個步驟進行反應制備聚氨酯預聚體；將所述聚氨酯預聚體轉移至干燥的容器內，向其中加入一混合液，再接著加入水乳化，獲得高分子量水性聚氨酯樹脂；其中，所述混合液為后擴鏈劑與所述溶劑的混合，摩爾比為1：20～50。根據本發明制備方法獲得的水性聚氨酯樹脂分子量高、物理機械性能好、耐熱性好，具有油性聚氨酯樹脂特性，而且不含任何有機溶劑，安全環保。

技術領域

本發明涉及聚合物材料領域，具體涉及種高分子量水性聚氨酯樹脂及其制備方法。

背景技術

水性聚氨酯樹脂是一種環保型聚氨酯材料，水性聚氨酯樹脂產品以水作為溶劑，無毒環保。但是與傳染的油性聚氨酯樹脂相比，由于水性聚氨酯樹脂合成過程中受粘度和溫度的影響，水性聚氨酯樹脂分子量遠不如油性聚氨酯樹脂，使得水性聚氨酯樹脂性能比油性聚氨酯樹脂差。

目前現有技術過程中，制備水性聚氨酯樹脂的合成過程分為合成階段與乳化階段。為了提高水性聚氨酯樹脂分子量，是通過在乳化階段前加入溶劑降低預聚體粘度，然后加水乳化，乳化打開后再加入后擴鏈劑，以提高水性聚氨酯樹脂分子量。但是，一方面，由于后擴鏈劑一般為有機胺類化合物，其與異氰酸根封端的聚氨酯預聚體反應速度很快，極易出現凝聚，另一方面，但當聚氨酯預聚體分散于水中之后再加入后擴鏈劑，由于異氰酸根會與水反應，會存在水與后擴鏈劑競爭反應，擴鏈效率不高。因此，改善水性聚氨酯樹脂制備過程中的制備工藝，提高水性聚氨酯樹脂的性能十分重要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種高分子量水性聚氨酯樹脂的制備方法，用于解決現有技術中水性聚氨酯樹脂制備過程中乳液不穩定、水性聚氨酯樹脂分子量低的問題。

本發明的另一個目的是提供一種通過如上所述、如下詳述的制備方法獲得的高分子量水性聚氨酯樹脂。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明是通過包括以下技術方案實現的：

一種高分子量水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：將多元醇、多異氰酸酯、助劑在溶劑中通過一個或多個步驟進行反應制備聚氨酯預聚體；將所述聚氨酯預聚體轉移至干燥的容器內，向其中加入一混合液，再接著加入水乳化，獲得高分子量水性聚氨酯樹脂；其中，所述混合液為后擴鏈劑與所述溶劑的混合，摩爾比為1：20～50。

可選地，所述多元醇與所述多異氰酸酯的摩爾比為1：2～4。

可選地，所述聚氨酯預聚體理論分子量為2000～6000g/mol。

可選地，所述后擴鏈劑為伯氨基化合物，官能度為2～4。

可選地，所述混合液通過滴加的方式加入至所述聚氨酯預聚體中。

可選地，所述混合液中所述溶劑的含量為固體份的0.8～1.2，所述固體份是指所述多元醇、所述多異氰酸酯、所述助劑以及所述后擴鏈劑組成的反應物量。

可選地，所述助劑包括：親水性擴鏈劑、非親水性擴鏈、中和劑。

更進一步地，所述溶劑為無水丙酮。

更進一步地，所述高分子量水性聚氨酯樹脂的制備方法還包括脫溶步驟，將獲得的所述高分子量水性聚氨酯樹脂減壓蒸餾脫除所述溶劑。