[發明專利]用作芳綸纖維表面處理劑的封閉型水性聚氨酯的制備方法及制備的封閉型水性聚氨酯與用途

在審

• 申請號: 201911336492.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110903458A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 范偉敬;孫淑常;孫立冬;尚永華;魯劍飛;王玉啟;王暖程
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司;萬華化學（廣東）有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/08;C08G18/10;C08G18/28;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/34;D06M15/568;D06M15/572;D06M101/36
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

1.一種用作芳綸纖維表面處理劑的封閉型水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在非質子極性溶劑中，在惰性氣氛下，脫水后的多元醇與二異氰酸酯在催化劑的作用下反應至NCO達到理論值；

(2)加入助溶劑和親水擴鏈劑，反應至NCO達到理論值，得端異氰酸酯基NCO的聚氨酯預聚體；

(3)加入封閉劑，反應至NCO達到理論值；

(4)加入中和劑進行中和反應，即得。

2.根據權利要求1所述的用作芳綸纖維表面處理劑的封閉型水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，

所述封閉劑選自丁酮肟、己內酰胺、N-甲基苯胺和苯酚中的至少一種；

優選地，所述封閉劑選自丁酮肟。

3.根據權利要求1或2所述的用作芳綸纖維表面處理劑的封閉型水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，

所述非質子極性溶劑選自丙酮和/或丁酮，優選選自丙酮；

所述多元醇選自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚己內酯多元醇中的至少一種，優選選自聚四氫呋喃多元醇；

所述二異氰酸酯選自二環己基甲烷二異氰酸酯HMDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、異弗爾酮二異氰酸酯IPDI、甲苯二異氰酸酯TDI、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、六亞甲基二異氰酸酯多聚體及其加合物中的至少一種，優選選自二環己基甲烷二異氰酸酯HMDI；

所述催化劑選自有機鉍催化劑、有機錫催化劑和有機鋅催化劑中的至少一種，優選選自有機鉍催化劑；

所述助溶劑選自N-甲基吡咯烷酮NMP和/或N-乙基吡咯烷酮NEP，優選選自N-甲基吡咯烷酮NMP；

所述親水擴鏈劑選自2,2-二羥甲基丙酸DMPA/或2,2-二羥甲基丁酸，優選選自2,2-二羥甲基丙酸DMPA；

所述中和劑選自三乙基胺TEA和/或N,N-二甲基乙醇胺DMEA，優選選自三乙基胺TEA。

4.根據權利要求1-3任一項所述的用作芳綸纖維表面處理劑的封閉型水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，

所述二異氰酸酯的異氰酸酯基與所述多元醇的羥基二者摩爾比為5:1-3:1，優選3.74：1；

以所述多元醇的質量為100％計，所述催化劑的加入量為200ppm-800ppm，優選526ppm；

以所述多元醇和所述二異氰酸酯的總質量為基準，所述親水擴鏈劑的加入量為4％-9％，優選6.7％。

5.根據權利要求1-4任一項所述的用作芳綸纖維表面處理劑的封閉型水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，反應溫度為80-90℃；

步驟(2)中，降溫至60℃-70℃，加入助溶劑和親水擴鏈劑，升溫至70-90℃，反應至NCO達到理論值，得端異氰酸酯基NCO的聚氨酯預聚體；

步驟(4)中，降溫至30℃-40℃，加入中和劑進行中和反應。

6.權利要求1-5任一項所述的制備方法所制備得到的封閉型水性聚氨酯。

7.權利要求6所述的封閉型水性聚氨酯在制備芳綸纖維表面處理劑中的用途。

8.一種芳綸纖維表面處理劑，其特征在于，包括以下組分：權利要求6所述的封閉型水性聚氨酯10～50重量份，潤濕劑1～5重量份。

9.一種負載有芳綸纖維表面處理劑的芳綸纖維，其特征在于，通過以下方法制備得到：將權利要求8所述的芳綸纖維表面處理劑加入至50～150重量份的水中，然后浸涂在芳綸纖維的表面，烘干，即得。

10.一種芳綸纖維-TPU復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將權利要求9所述的負載有芳綸纖維表面處理劑的芳綸纖維和TPU粒料一并從高溫擠出機擠出，得芳綸纖維-TPU復合材料。