[發(fā)明專利]一種水性聚氨酯樹脂及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010923046.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN112062931B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴家兵;魏念旺;李維虎;郭文鶴;劉冰;魏曉琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州科天水性高分子材料有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/75
• 分類號(hào): C08G18/75;C08G18/73;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;C08G18/08;D06N3/14
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 黃婧

本發(fā)明提供一種水性聚氨酯及其制備方法和用途，所述水性聚氨酯包括以下原料組分及重量份：聚醚多元醇14?20份；多異氰酸酯15?25份；親水?dāng)U鏈劑0.7?0.9份；封閉劑5?10份；小分子擴(kuò)鏈劑0.2?0.4份；后擴(kuò)鏈劑3.2?3.8份；成鹽劑0.4?0.9份；功能助劑5?20份，所述水性聚氨酯樹脂可以大大提高聚氨酯的使用范圍，放寬聚氨酯運(yùn)輸條件，降低了制作環(huán)境溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水性聚氨酯技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體的涉及一種水性聚氨酯樹脂及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

在高分子材料合成過程中使用一定的毒性溶劑，但能確保其循環(huán)利用并降低其在產(chǎn)品中的殘留率，也是高分子綠色合成的研究內(nèi)容。水性聚氨酯樹脂的合成即是這個(gè)方面的典型例子。水性聚氨酯材料為環(huán)保型材料，具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用作黏合劑和涂料，與人體具有很好的生物相容性，已被廣泛應(yīng)用于涂料，皮革涂飾劑，人造革，醫(yī)療等領(lǐng)域，水性聚氨酯樹脂是將聚氨酯分散在水中形成的均勻乳液，以水作溶劑，普通水性聚氨酯樹脂在使用過程中要求環(huán)境溫度不能低于5℃，很大程度上限制了水性聚氨酯的使用，運(yùn)輸，制作便利性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種封閉型抗寒耐凍水性聚氨酯樹脂及其制備方法，有效解決了水性聚氨酯樹脂在低溫下性能下降，凝膠破乳的問題。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的及其他目的，本發(fā)明是通過包括以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明首先提供了一種水性聚氨酯樹脂，其包括以下原料組分及重量份：聚醚多元醇14-20份；多異氰酸酯15-25份；親水?dāng)U鏈劑0.7-0.9份；封閉劑5-10份；小分子擴(kuò)鏈劑0.2-0.4份；后擴(kuò)鏈劑3.2-3.8份；成鹽劑0.4-0.9份；功能助劑5-20份。

在一實(shí)施例中，所述聚醚多元醇為聚丙二醇或聚四氫呋喃醚二醇中的任意一種或兩種組合。

在一實(shí)施例中，所述多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、氫化苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的任意一種或多種組合。

在一實(shí)施例中，所述功能助劑為低碳醇類功能助劑。

在一實(shí)施例中，所述低碳醇類功能助劑中的碳原子個(gè)數(shù)為1～3。

在一實(shí)施例中，所述封閉劑為亞硫酸氫鈉、肟類、酚類、吡唑類封閉劑中的任意一種或多種組合。

在一實(shí)施例中，所述封閉劑的解封溫度為50-100℃。

在一實(shí)施例中，所述水性聚氨酯樹脂的冰點(diǎn)小于等于-5℃。

在一實(shí)施例中，所述水性聚氨酯樹脂的冰點(diǎn)為-5～-40℃。

本發(fā)明還提供了一種制備如上所述水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：將所述聚醚多元醇與所述多異氰酸酯反應(yīng)得到一聚合物；將所述聚合物與所述親水?dāng)U鏈劑、小分子擴(kuò)鏈劑、封閉劑、成鹽劑在一溶劑中反應(yīng)得到一預(yù)聚體；將所述預(yù)聚體混合所述功能助劑的水溶液后加入所述后擴(kuò)鏈劑繼續(xù)反應(yīng)脫溶劑得到所述聚氨酯樹脂。

在一實(shí)施例中，所述功能助劑的水溶液體積分?jǐn)?shù)為5％-20％。

本發(fā)明還提供了一種如上所述水性聚氨酯樹脂在合成革上的用途。

如上所述，本發(fā)明提供了一種封閉型抗寒耐凍型水性聚氨酯樹脂及其制備方法，具有以下有益效果：本發(fā)明提供的功能助劑一方面可以與樹脂中的水形成防凍體系，另一方面該功能助劑會(huì)提高水性聚氨酯膠體分子的穩(wěn)定性，降低樹脂的冰點(diǎn)，增加了水性聚氨酯膠體分子的穩(wěn)定性，功能助劑的極性基團(tuán)會(huì)保護(hù)膠體穩(wěn)定性，達(dá)到抗寒耐凍得目的，后期利用使用過程中的烘干工藝來解除封閉的異氰酸酯基團(tuán)并與添加的功能助劑反應(yīng)，可提高水性聚氨酯性能，解決單純的使用功能助劑提高耐低溫性能而增加樹脂成本及原材料使用率不高的問題。