[發(fā)明專利]一種AAS型環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011627239.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112778492B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝良軍;王勇攀;冼文琪;區(qū)煒;袁潔;謝正斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/44;C08G18/58;C08G18/34;C08G18/32
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 賈小慧

本發(fā)明涉及水性聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種AAS型環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液。本發(fā)明公開了一種AAS型環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液中，乙二胺基乙磺酸鈉可以取代部分親水單體2,2?二羥甲基丙酸，減少中和2,2?二羥甲基丙酸時(shí)中和劑的用量，將環(huán)氧樹脂作為乳液合成過程中的大分子擴(kuò)鏈劑加入到乳液合成體系中，不僅實(shí)現(xiàn)了乳液合成反應(yīng)的可控性，而且可以制備熱貯存穩(wěn)定的環(huán)氧改性聚氨酯乳液。同時(shí)本發(fā)明利用環(huán)氧樹脂和聚碳酸亞丙酯二醇相互作用，用環(huán)氧改性聚碳酸亞丙酯型水性聚氨酯，制備出良好的耐堿性能、高拉伸強(qiáng)度、具有良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性的性能要求的水性聚氨酯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水性聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種AAS型環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液。

背景技術(shù)

水性聚氨酯乳液廣泛應(yīng)用在皮革漿料、膠黏劑和涂料等領(lǐng)域。常見的聚氨酯乳液多以聚酯類，聚醚類多元醇為原料制備得到，產(chǎn)品存在膠膜硬度較低、耐化學(xué)腐蝕、耐水差等問題，影響了其應(yīng)用范圍。增加硬段含量可提高膠膜硬度，但會(huì)造成生產(chǎn)成本的上漲。聚碳酸亞丙酯多元醇分子內(nèi)含有大量的碳酸酯鍵和醚鍵，分子內(nèi)和分子間易于形成氫鍵，以其為原料制備的水性聚氨酯具有高強(qiáng)度、高硬度、耐水解等特征；環(huán)氧樹脂分子內(nèi)含有大量的羥基和環(huán)氧開環(huán)形成的醚鍵，能夠與聚碳酸亞丙酯多元醇形成良好的分子內(nèi)及分子間氫鍵，利用環(huán)氧樹脂改性聚碳酸亞丙酯多元醇可充分利用兩者的相互作用，得到各項(xiàng)性能優(yōu)異的環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液。

何程林(上海涂料,2015,53(10):1-4.)等人利用聚碳酸亞丙酯多元醇(PPC)制備水性聚氨酯乳液，制得環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液，指出9％的環(huán)氧樹脂用量可以制得高性能的聚氨酯乳液。但我們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，采用該工藝制備聚氨酯乳液，當(dāng)環(huán)氧樹脂用量超過3％時(shí)，乳液熱貯存不穩(wěn)定，而低環(huán)氧樹脂的加入量，乳液改性效果不明顯，如何提高環(huán)氧改性效果仍值得研究。

為提高環(huán)氧樹脂在水性聚氨酯乳液合成時(shí)的用量，王繼印(涂料工業(yè),2014,44(2):32-38.)等人提出，對(duì)環(huán)氧樹脂先利用二乙醇胺和環(huán)氧樹脂反應(yīng)，使得環(huán)氧開環(huán)，變?yōu)槎嗔u基化合物，再把已經(jīng)開環(huán)了的環(huán)氧樹脂加入到乳液合成中。但開環(huán)后的環(huán)氧樹脂加入量只能在2.5％，改性效果不明顯，加入量太高，乳液合成過程中容易出現(xiàn)爆聚。周靜(涂料技術(shù)與文摘,2015,36(12):10-12.)等人提出利用乙二胺基乙磺酸鈉先對(duì)環(huán)氧樹脂做全開環(huán)處理，然后用于改性水性聚氨酯，研究發(fā)現(xiàn)乳液耐化學(xué)腐蝕性能得到改善，但環(huán)氧加入量達(dá)到10％后也出現(xiàn)了貯存不穩(wěn)定的問題。鄭禹(功能材料,2018,49(10):217-221)等人提出環(huán)氧樹脂直接以擴(kuò)鏈劑的形式加入聚氨酯乳液合成過程，做成乳液后利用乙二胺對(duì)乳液中的殘余環(huán)氧基團(tuán)進(jìn)行開環(huán)，環(huán)氧樹脂加入量達(dá)到8％時(shí)，乳液貯存穩(wěn)定，但環(huán)氧樹脂加入量達(dá)到10％時(shí)制得的乳液發(fā)白，貯存穩(wěn)定性小于六個(gè)月，另外，此法制得的乳液成膜的力學(xué)性能都比較差，僅僅有15MPa。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種AAS型環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液，該水性聚氨酯乳液兼具良好的耐堿性能、高拉伸強(qiáng)度和良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性。

其具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種AAS型環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下組分制成：

二氧化碳共聚物多元醇0～60份；

二異氰酸酯23～50份；

2,2-二羥甲基丙酸1.8～5份；

催化劑0～0.18份；

環(huán)氧樹脂0～15份；

中和劑1.4～3.5份；

乙二胺基乙磺酸鈉1.8～3份；

第一擴(kuò)鏈劑0～1.8份；

第二擴(kuò)鏈劑0～1.8份；

水200份。