[發明專利]一種水性聚氨酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201910355027.5
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110003434B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 周光遠;梁全鐸;姜敏;張強
• 申請（專利權）人: 蕪湖萬隆新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋;趙青朵

本發明提供了一種式(I)結構的水性聚氨酯，其中，R1選自C1～C30的烷基、C1～C30的環烷基、C6～C30的芳基中的一種或幾種；R2選自聚醚二元醇或聚酯二元醇去除羥基所剩余的結構；R3為親水性擴鏈劑去除羥基所剩余的結構；R4為小分子二醇擴鏈劑去除羥基所剩余的結構；所述小分子二醇擴鏈劑為含呋喃環二元醇。而本發明提供了一種新型水性主鏈含呋喃環聚氨酯，本發明通過在主鏈引入了呋喃環，同時含呋喃環二元醇化合物來源于可再生資源，不僅具有上述作用，還賦予水性聚氨酯功能性，呋喃環是共軛雙烯體，通過再在體系內加入帶有親雙烯體基團的交聯劑，可賦予水性聚氨酯自修復性，提高其力學性能。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其是涉及一種水性聚氨酯及其制備方法。

背景技術

隨著人們環保意識以及環保法規的加強，環境友好的水性聚氨酯的研究、開發日益受到重視，水性聚氨酯以水為溶劑，具有無污染、安全可靠、機械性能優良、相容性好、易于改性等優點，可廣泛應用于涂料、膠粘劑、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑。常用的水性聚氨酯擴鏈劑有二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸鈉、聚乙二醇和二乙烯三胺等，這些擴鏈劑大都來源于石油資源，不利于環保。5-羥甲基糠醛可由果糖、葡糖糖和纖維素等碳水化合物制得。由5-羥甲基糠醛可衍生出許多含呋喃環二元醇化合物，如2,5-呋喃二甲醇、2,5-呋喃二乙醇和2,5-呋喃二丙醇等，這些生物基含呋喃環二元醇可作為擴鏈劑用于新型水性聚氨酯的構建和制備，并賦予其功能性，擴展了水性聚氨酯的應用領域。

現有的水性聚氨酯擴鏈劑大都是石油化工產品，來源于石油資源，不利于環境保護，其主要作用是擴鏈、交聯、調節體系反應速率和使聚氨酯具有親水性。

因此，開發一種來源于可再生資源，不僅具有上述作用，還賦予水性聚氨酯具有自修復性，同時力學性能好是非常必要的。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種水性聚氨酯及其制備方法，本發明提供的水性聚氨酯具有自修復性，同時力學性能好。

本發明提供了一種式(I)結構的水性聚氨酯，

其中，x為1～10000；y為1～10000；z為1～10000；

R1選自C1～C30的烷基、C1～C30的環烷基、C6～C30的芳基中的一種或幾種；

R2選自聚醚二元醇或聚酯二元醇去除羥基所剩余的結構；

R3為親水性擴鏈劑去除羥基所剩余的結構；

R4為小分子二醇擴鏈劑去除羥基所剩余的結構；所述小分子二醇擴鏈劑為含呋喃環二元醇。

優選的，所述R1選自2-甲基-1,4-對亞苯基、4,4’-亞二苯甲烷基、四甲基苯二亞甲基、苯二亞甲基、1,5-亞萘基、1,6-亞己基，1,3,3-三甲基-1-亞乙基-5-亞環己基甲基、1,4-亞環己烷基、4,4’-亞二環己基甲烷基中的一種或多種。

優選的，所述聚醚二元醇選自聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃醚二醇中的一種或幾種；所述的聚酯二元醇選自聚己內酯二醇、聚己二酸乙二酯二醇、聚己二酸-1,3-丙二酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一種或幾種

所述R3結構為2，2’二亞甲基丙酸或2，2’-二亞甲基丁酸中的一種或兩種。

優選的，所述的含呋喃環二醇選自2,5-呋喃二甲醇、2,5-呋喃二乙醇、2,5-呋喃二丙醇、2,5-呋喃二丁醇、2,5-呋喃二戊醇、2,5-呋喃二己醇、二呋喃甲醇基甲烷、2,2-二呋喃甲醇基丙烷、2-呋喃甲醇基-1,3-丙二醇、2-呋喃甲醇基-1,4-丁二醇、2-呋喃甲醇基-1,5-戊二醇、3-呋喃甲醇基-1,5-戊二醇和1,2-二呋喃-乙二醇的一種或幾種；