[發(fā)明專利]一種含氟酰亞胺改性水性聚氨酯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910281037.9
• 申請(qǐng)日: 2019-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN110041488B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程芹;鮑俊杰;許戈文;黃毅萍;陶燦;宋有信;李鋆;尹博皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/34
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微

本發(fā)明公開了一種含氟酰亞胺改性水性聚氨酯的制備方法，包括如下步驟：制備HE6FPI單體；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將真空脫水的二元醇、二異氰酸酯在溫度90?100℃反應(yīng)；加入HE6FPI單體、二羥甲基丙酸、丙酮、DMF，在溫度90?100℃反應(yīng)；加入一縮二乙二醇、丙酮、催化劑二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫，在溫度70?74℃反應(yīng)，得到反應(yīng)體系；向反應(yīng)體系中加入三乙胺進(jìn)行中和，加水進(jìn)行乳化分散，然后加入乙二胺進(jìn)行后擴(kuò)，得到含氟酰亞胺改性水性聚氨酯。本發(fā)明通過采用含氟酰亞胺單體改性水性聚氨酯制備含氟水性聚氨酯，不僅工藝簡(jiǎn)單，可控性較強(qiáng)，便于工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)膠膜吸水率低，且保持了良好的力學(xué)性能，斷裂伸長(zhǎng)率與抗拉強(qiáng)度優(yōu)異，產(chǎn)品硬度較高，可廣泛應(yīng)用于印刷、涂料、粘結(jié)劑、皮革涂飾、紡織品整理等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含氟水性聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含氟酰亞胺改性水性聚氨酯的制備方法。

背景技術(shù)

水性聚氨酯(WPU)是可以分散于水中的聚氨酯水分散體，是零VOC排放的環(huán)境友好高分子材料，已被廣泛應(yīng)用于印刷、涂料、粘結(jié)劑、皮革涂飾、紡織品整理等領(lǐng)域。水性聚氨酯在制備的過程中引入了親水基團(tuán)，降低了聚氨酯的耐水、拒油性能，通常通過在聚氨酯結(jié)構(gòu)中引入強(qiáng)疏水性的鏈段彌補(bǔ)這一缺陷。氟原子半徑小，電負(fù)性強(qiáng)，C-F鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能高，使得氟功能化水性聚氨酯具有優(yōu)異的耐水性、耐油性和防污性能。近年來，人們對(duì)含氟水性聚氨酯的合成進(jìn)行了大量的研究。

發(fā)明專利CN101157750B“含氟聚醚接枝改性水性聚氨酯及其制備和應(yīng)用”，本發(fā)明首先制備出水性聚氨酯，然后通過與含氟聚醚進(jìn)行大分子間接枝反應(yīng)合成出含氟聚醚接枝改性的水性聚氨酯，可以作為防水、防污的多功能涂層和織物整理劑。

發(fā)明專利CN101824130B“一種軟緞側(cè)鏈含氟水性聚氨酯的制備方法”，該發(fā)明首先制備了含氟縮水甘油醚，然后合成出側(cè)鏈含氟聚醚二元醇，以其為原料制備出了軟緞側(cè)鏈含氟水性聚氨酯，在不影響水性聚氨酯與基材粘結(jié)的同時(shí)，提高了材料的表面性能，提高了水性聚氨酯的耐高溫、耐化學(xué)性能。

發(fā)明專利CN102816285B“一種水性含氟丙烯酸改性聚氨酯涂料及其制備方法和應(yīng)用”，該發(fā)明首先制備出水性聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體乳液，然后加入六氟丙烯丁酯和偶氮二異丁腈從而制得水性含氟丙烯酸酯改性聚氨酯涂料。改性后的涂膜耐水性、力學(xué)性能得到了很大的提高。

發(fā)明專利CN103044649B“一種含氟陽離子水性聚氨酯及其制備方法”，該發(fā)明以原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法合成含羥基含氟丙烯酸酯嵌段共聚物，再與異氰酸酯、多元醇及親水性擴(kuò)鏈劑反應(yīng)，制備出了拒油拒水、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能的含氟陽離子水性聚氨酯。

發(fā)明專利CN104892850B“一種側(cè)鏈含氟水性聚氨酯的制備方法”，該發(fā)明通過含氟丙烯酸酯單體與水性聚氨酯預(yù)聚體發(fā)生自由基聚合，得到側(cè)鏈含氟的水性聚氨酯乳液，成膜后表現(xiàn)出良好的表面性能和機(jī)械性能。

強(qiáng)濤濤等(功能材料，2016，9，09128)用含氟二元醇作為改性劑，合成了含氟水性聚氨酯，討論了含氟二元醇的用量對(duì)聚氨酯乳液及涂膜性能的影響，結(jié)果表明含氟二元醇的加入能有效的提高膠膜的耐水性能和耐熱性能。

通過分析，涉及的公開專利和相關(guān)論文是通過含氟丙烯酸酯、含氟聚醚、含氟二元醇等對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性制備出含氟的水性聚氨酯，目前還沒有出現(xiàn)利用含氟酰亞胺對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性制備含氟水性聚氨酯的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種含氟酰亞胺改性水性聚氨酯的制備方法。本發(fā)明制備出端羥基含氟酰亞胺單體作為小分子擴(kuò)鏈劑，通過擴(kuò)鏈反應(yīng)將含氟酰亞胺單體引入到水性聚氨酯分子主鏈上對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，進(jìn)而制備出含氟水性聚氨酯。此方法工藝簡(jiǎn)單，可控性較強(qiáng)，便于工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)膠膜吸水率低，且保持了良好的力學(xué)性能，斷裂伸長(zhǎng)率與抗拉強(qiáng)度優(yōu)異，產(chǎn)品硬度較高，可廣泛應(yīng)用于印刷、涂料、粘結(jié)劑、皮革涂飾、紡織品整理等領(lǐng)域。