[發明專利]一種基于蓖麻油衍生物的水性聚氨酯制備方法

在審

• 申請號: 202010929174.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111944116A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 關仲翔;梅子能;姚文佩;關漢杰
• 申請（專利權）人: 清遠市美佳樂環保新材股份有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/36;C08G18/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林

本發明提供了一種基于蓖麻油衍生物的水性聚氨酯制備方法，包括以下步驟：S1.以蓖麻油為原料制備蓖麻油衍生物，所述蓖麻油衍生物，按重量份數，包括以下組分：蓖麻油5?30份，氯化氫0.1?2份，乙醇5?30份，堿溶液6?40份，飽和鹽水20?80份；S2.以蓖麻油衍生物作為水性擴鏈劑，制備水性聚氨酯，所述水性聚氨酯，按重量份數，包括以下組分：溶劑5?40份，MDI?100 5?30份，多元醇5?30份，蓖麻油衍生物1?20份，二元醇1?10份，TEA 0?15份，水30?90份。該制備方法先以蓖麻油為原料制備水性擴鏈劑，然后以此擴鏈劑再制備水性聚氨酯樹脂，制備得到的水性聚氨酯樹脂具有醇容忍度高的特點，有利于降低預聚物粘度易于乳化，在保證環保的同時也加快水性平品的揮發速度。

技術領域

本發明涉及有機聚合物合成的技術領域，尤其是涉及一種基于蓖麻油衍生物的水性聚氨酯制備方法。

背景技術

隨著國家環保政策的推進，含有機揮發物(VOC)的化工產品將受到嚴格限制，因此，越來越多的溶劑型產品將進行水性化改造。

作為其中之一的水性化改造產品，水性聚氨酯樹脂(PUD)多為陰離子型，最常用的制備方法是在合成中使用二羥甲基丙酸(DMPA)，在堿性溶液中使羧基成鹽乳化，也有使用二羥甲基丁酸(DMBA)作為原料的。

這些制備方法存在的問題是，DMPA或DMBA都要強極性高沸點溶劑溶解，如NMP，DMF等，但這些高沸點的溶劑不能去除，使最終PUD產品含有害物，且加工使用時揮發更慢。另外，DMPA或DMBA來源于石化加工，本身并不是低碳產品，不具備持續發展的優勢，而且價格較高。

還有一類制備方法是帶金屬離子，不用再加成鹽劑，如二氨基磺酸鈉和磺酸鹽多元醇，這類產品應用不多，價格更高。

另外，就PUD產品而言，革用常規油性樹脂大多使用MDI合成，而水性樹脂大多使用TDI和IPDI合成，材料的改變導致擴張力，耐溫性等性能下降，會影響PUD的正常使用。

因此，如何更有效地對PUD的制備進行水性化改造，是本領域的技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種基于蓖麻油衍生物的水性聚氨酯制備方法，其先以蓖麻油為原料制備水性擴鏈劑，然后以此擴鏈劑再制備水性聚氨酯樹脂，制備得到的水性聚氨酯樹脂具有醇容忍度高的特點，有利于降低預聚物粘度易于乳化，在保證環保的同時也加快水性平品的揮發速度。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種基于蓖麻油衍生物的水性聚氨酯制備方法包括以下步驟：

S1.以蓖麻油為原料制備蓖麻油衍生物，所述蓖麻油衍生物，按重量份數，包括以下組分：蓖麻油5-30份，氯化氫0.1-2份，乙醇5-30份，堿溶液6-40份，飽和鹽水20-80份；

S2.以蓖麻油衍生物作為水性擴鏈劑，制備水性聚氨酯，所述水性聚氨酯，按重量份數，包括以下組分：溶劑5-40份，MDI-100 5-30份，多元醇5-30份，蓖麻油衍生物1-20份，二元醇1-10份，TEA 0-15份，水30-90份。

本發明所使用的蓖麻油，其材料天然可再生，符合可持續發展理念。而且基于蓖麻油的聚氨酯聚合物具有醇容忍度高的特點，有利于降低預聚物粘度，且易于乳化；可在溶劑體系中，加入醇和醇醚類VOC豁免溶劑，在保證環保同時加快水性平品揮發速度。另外，由于蓖麻油衍生物的易溶特性，在替代DMPA的同時，避免了使用NMP，DMF等有毒害溶劑。

作為本發明技術方案的進一步描述，在S1中，所述蓖麻油衍生物，由以下步驟制備得到：

S11.往蓖麻油中通入氯化氫，直到將蓖麻油中的烯鍵加成飽和，得到飽和蓖麻油；