本發明涉及一種自消光水性聚氨酯及其制備方法,包括:(1)將二異氰酸酯與聚醚多元醇混合并進行加成反應;(2)將所述加成反應產物中加入稀釋劑和親水擴鏈劑在55℃~65℃下繼續反應1?2h;(3)在(2)反應結束后加入催化劑,升溫到85℃~90℃反應1?2h;(4)在(3)反應結束后降溫,加入三乙胺成鹽得到預聚體;(5)把(4)成鹽后的預聚體加入磺酸鹽混合液中并進行攪拌,在乳化作用下形成乳液;(6)向乳液滴加聚醚氨進行擴鏈,得到自消光水性聚氨酯樹脂。本發明提供的自消光水性聚氨酯在未添加消光粉的情況下,樹脂固化后可以達到霧面效果,外觀美觀,拉伸強度高,柔韌性好,具有較好的市場運用前景。
技術領域
本發明涉及聚氨酯制備技術,尤其是一種自消光水性聚氨酯及其制備方法。
背景技術
聚氨酯在工業、生活上運用廣泛,其中,水性聚氨酯以水為分散介質,具有無毒、不易燃及有機揮發物(VOC)低、綠色環保等優點,符合人們對人身健康和環保的要求,廣泛應用于涂料、膠粘劑、橡膠和泡沫塑料等領域。
水性聚氨酯的光澤度不同,用途和范圍也不同:高光澤的因表面色澤明亮,適用于戶外建筑物的表面裝飾;色澤柔和的通常會給人以優雅、舒適和恬靜的感受,廣泛運用在室內的儀器儀表、家具等表面涂飾;低光澤的可用于合成革表面的涂飾劑。
為了使水性聚氨酯具有較好的光澤度,通常是加入消光劑或消光粉,以此來達到消光的目的。常見的消光劑是二氧化硅。但是加入消光劑后,因消光劑會發生沉淀,使體系的穩定性下降。而且生產中粉塵污染比較嚴重,特別是對于生產人員的健康不利、因此,不添加消光劑的水性聚氨酯的制備,近年來越來越受到人們的廣泛重視。
自消光樹脂就是不添加任何消光劑、消光粉,樹脂自身就能產生低光澤的效果。
專利申請CN 110951039 A公開了一種環保的自消光的水性聚氨酯及其制備方法與應用,所述制備方法包括以下步驟:首先制備聚氨酯預聚體:將均已除水的低聚物聚合二元醇、小分子三元醇化合物以及末端羥基封端的有機硅油分別加入到反應容器中,再加入脂肪族二異氰酸酯以及催化劑,反應得到預聚物;加入羧酸型親水擴鏈劑,再加入中和劑進行中和反應;將胺類磺酸鹽親水擴鏈劑和去離子水一起進行第一次乳化擴鏈,然后加入含活潑氫的小分子擴鏈劑進行第二次后擴鏈。該產品雖然沒有引入二氧化硅等消光劑,但是采用有機硅油參與反應,有機硅油本質上也是一種消光材料,其并沒有解決聚氨酯自身消光的問題。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有的水性聚氨酯自身具備消光效果的技術困難,提供一種自消光水性聚氨酯及其制備方法。
本發明中,所述聚醚多元醇中的羥基與擴鏈劑中的羥基的總含量與所述二異氰酸酯中的異氰酸根的總含量的摩爾比為(0.75~0.90):1;所述擴鏈劑與二異氰酸酯的摩爾比為(0.5~1):1,擴鏈劑包括親水擴鏈劑、磺酸鹽擴鏈劑和聚醚氨。
具體方案如下:
一種自消光水性聚氨酯的制備方法,包括以下步驟:
(1)將二異氰酸酯與聚醚多元醇混合并進行加成反應,所述二異氰酸酯與聚醚多元醇摩爾比為(2~4):1,得到異氰酸酯封端的加成反應產物;
(2)將所述加成反應產物中加入稀釋劑和親水擴鏈劑在55℃~65℃下繼續反應1-2h;
(3)在(2)反應結束后加入催化劑,升溫到85℃~90℃反應1-2h;
(4)在(3)反應結束后降至常溫,加入三乙胺成鹽,得到預聚體;
(5)預聚體的乳化,預先配好磺酸鹽擴鏈劑A95和蒸餾水的混合液,把(4)成鹽后的預聚體加入混合液中并進行攪拌,在乳化作用下形成乳液;
(6)乳化結束后,滴加聚醚氨進行擴鏈,得到自消光水性聚氨酯樹脂。