[發明專利]一種可交聯網狀結構聚氨酯乳液及其制備方法

在審

• 申請號: 202011640883.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112831011A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張建森;羅楠;張冬海;張小宸;張玲
• 申請（專利權）人: 優美特（北京）環境材料科技股份公司
• 主分類號: C08G18/12
• 分類號: C08G18/12;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/38;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/48;C08G18/66;C08G18/73;C08G18/75;C08G18/79;D06N3/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明公開了屬于水性功能高分子乳液技術領域的一種可交聯網狀結構聚氨酯乳液及其制備方法。按重量份數計，包括以下組分：羥基改性劑1?10份；多元醇10?50份；異氰酸酯10?40份、擴鏈劑3?25份、成鹽劑0.5?1份、催化劑0.01?0.3份、溶劑5?15份、去離子水50?90份。本發明制備得到的水性聚氨酯乳液具有高分子量、低粘度的特點，對基材具有很好的附著力，且固化點多，形成的交聯結構致密可靠，使其涂層的耐候性、耐熱性、耐水解性、耐溶劑性、耐酸堿性、力學性能等均有顯著提高，可廣泛應用于汽車、木器、皮革等高端領域。

技術領域

本發明屬于水性功能高分子乳液技術領域，特別涉及一種可交聯網狀結構聚氨酯乳液及其制備方法。

背景技術

目前，由于環境污染及國家政策的促進作用，水性涂料的技術發展及產品應用進展迅速。水性聚氨酯乳液作為其中的一大類，是目前的研究熱點之一，其乳液性能已經可以跟油性乳液媲美。但單組份的水性聚氨酯乳液由于結構單一，且有大量的親水基團存在，嚴重影響其耐水解及耐酸堿等的性能，大大限制了其應用范圍。而雙組分水性樹脂由于其優異的耐水解、耐溶劑、耐候等性能被廣泛應用于汽車、木器、皮革等高端領域。

但雙組分水性樹脂的與溶劑型樹脂相比，仍存在著干燥速度慢、羥基含量低，粘度大，交聯度有限等問題。而目前的羥基聚氨酯乳液的技術發展，受限于聚氨酯合成中的分子量、羥基含量及粘度的相互制約中。專利CN202010465936.7利用簡單的多元醇及小分子醇與異氰酸酯反應，最后羥基單體封端；得到的含羥基的聚氨酯乳液要想有合適的羥基含量，必然分子量不會很高，否則乳液粘度增大會嚴重影響反應過程及后續產品工序。還有專利CN202010877610.5、CN201610350553.9等，通過后配方的調整來改善這一情況，但有一定的局限性，對最終產品性能雖有所提高，但很難實現本質的突破。

發明內容

針對目前雙組份水性聚氨酯中多羥基組分分子量低，羥基含量不高的主要問題，本發明的目的在于提供一種可交聯網狀結構聚氨酯乳液及其制備方法，具體技術方案如下：

本發明第一方面提供一種可交聯網狀結構聚氨酯乳液，按重量份數計，包括以下組分：

優選地，包括以下組分：

進一步地，可交聯網狀結構聚氨酯乳液中，所述羥基改性劑的分子量為400-5000，優選為400-4000，進一步優選為500-3000；羥值為50-300mgKOH/g，優選為50-250mg KOH/g，進一步優選為100-250mg KOH/g；所述羥基改性劑結構如式1所示：

式1中，A為異氰酸酯，B為多羥基化合物；C為乙醇胺類化合物；所述異氰酸酯在羥基改性劑中的重量百分數為40-95％，多羥基化合物在羥基改性劑中的重量百分數5-60％，乙醇胺類化合物在羥基改性劑中的重量百分數為5-60％；其中，A、B和C的重量百分數之和為100％。

式1中，所述多羥基化合物為三羥甲基丙烷、季戊四醇、丙三醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺以及分子量在100-1000的聚乙二醇、聚乙醇胺、聚二乙醇胺、聚三乙醇胺中的任意一種或多種。

式1中，所述乙醇胺類化合物帶有活波氫及羥基官能團，具體為乙醇胺、二乙醇胺中的任意一種或多種。