[發(fā)明專利]具有混合側(cè)長鏈烷基的聚氨酯增稠劑復(fù)合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110169114.9
• 申請(qǐng)日: 2021-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN112961318B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)衡;王佳;徐振明;劉王輝;倪麗杰;衛(wèi)增峰;劉小川;肖力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué);湖北達(dá)雅生物科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/75
• 分類號(hào): C08G18/75;C08G18/73;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/28;C09D7/43;D06P1/52
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴(yán)政

本發(fā)明涉及用于水性涂料、紡織品印花、水性樹脂涂層等加工領(lǐng)域的締合型聚氨酯增稠劑，具體涉及一種具有混合側(cè)長鏈烷基的聚氨酯增稠劑復(fù)合物及其制備方法。該方法包括以下：原料準(zhǔn)備；預(yù)聚；擴(kuò)鏈；封端；濃縮；復(fù)合。該方法的可控性強(qiáng)，工藝流暢。本發(fā)明中，不同碳長的長鏈烷基在聚醚型聚氨酯高分子骨架的側(cè)向?qū)崿F(xiàn)了差異化分布，有效增稠的分子結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)多樣化；通過產(chǎn)品復(fù)合，使得增稠劑分子的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)更加豐富。通過抑制增稠劑的分子內(nèi)締合并強(qiáng)化其分子間締合作用，提升了其增稠能力、流變性和可洗性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于水性涂料、紡織品印花、水性樹脂涂層等加工領(lǐng)域的締合型聚氨酯增稠劑，具體涉及一種具有混合側(cè)長鏈烷基的聚氨酯增稠劑復(fù)合物及其制備方法。

背景技術(shù)

締合型聚氨酯增稠劑以其流平性好、黏度穩(wěn)定性強(qiáng)、綜合手感好等優(yōu)點(diǎn)，在水性涂料、紡織品印花、水性樹脂涂層等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。然而，締合型聚氨酯增稠劑存在①增稠劑分子間締合能力的增強(qiáng)也伴隨著其分子內(nèi)締合明顯，導(dǎo)致其增稠能力、可洗性、增稠速度等明顯變差；②增稠體系容易出現(xiàn)水分析出的問題；③增稠劑分子間的締合結(jié)構(gòu)較為單一，其分子間締合結(jié)構(gòu)的打破與重建可調(diào)性較差等問題。基于現(xiàn)有技術(shù)的締合型聚氨酯增稠劑及其相關(guān)技術(shù)特征主要有：①采用不同結(jié)構(gòu)的脂肪族二元醇對(duì)聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈并以高級(jí)脂肪族一元醇對(duì)其進(jìn)行封端，以調(diào)節(jié)增稠劑分子之間的締合作用；②采用含有不同烷基鏈數(shù)的一元醇對(duì)聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行封端，以調(diào)節(jié)增稠劑的增稠能力和流變性；③采用小分子三元醇對(duì)聚氨酯半封端預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈，制備星型水性聚氨酯締合型增稠劑等。

目前，締合型聚氨酯增稠劑的制備方法包括以下幾種：

1、側(cè)長鏈烷基改性的“梳狀”締合型聚氨酯增稠劑的制備方法，它的原料包括聚合單體、輔助劑、溶劑，其中：聚合單體包括六亞甲基二異氰酸酯、聚乙二醇6000、正十六醇、1,2-辛二醇、1,2-十四碳二醇；輔助劑為聚合催化劑二月桂酸二丁基錫；溶劑為丙酮。

如蔡進(jìn)勇、劉志林、唐成所著“新型水性聚氨酯締合型增稠劑的制備與表征”(《聚氨酯工業(yè)》2014年29卷第1期)公開的水性聚氨酯締合型增稠劑的制備方法，利用六亞甲基二異氰酸酯與聚乙二醇6000合成預(yù)聚體，再分別加入不同的擴(kuò)鏈劑(1,2-辛二醇、1,2-十四碳二醇)進(jìn)行擴(kuò)鏈，并通過十六醇封端合成了水性聚氨酯締合型增稠劑。

該方法制備出的水性聚氨酯締合型增稠劑分子量分布系數(shù)小，增稠性、水溶性及穩(wěn)定性好。然而，增稠劑分子中缺乏疏水性側(cè)長鏈或側(cè)長鏈結(jié)構(gòu)較為單一(即提供締合作用的疏水性側(cè)長鏈的鏈長不具有差異化)；同時(shí)，增稠劑分子的主鏈結(jié)構(gòu)的差異化和分子量的差異化也較小。因此，增稠劑分子間的締合結(jié)構(gòu)缺陷較多、增稠能力有限且增稠體系易于析出水分。此外，根據(jù)其聚合配方中的原料配比n(HDI):n(PEG-6000):n(1,4-丁二醇):n(十六醇)為2:1:1:2，十六醇顯著過量，且其封端率應(yīng)很低，導(dǎo)致增稠劑分子間的締合能力很弱、分子內(nèi)締合較強(qiáng)，不利于其增稠效果。

2、端長鏈烷基改性的“枝化”締合型聚氨酯增稠劑的制備方法，它的原料包括聚合單體、輔助劑、溶劑，其中：聚合單體包括異佛爾酮二異氰酸酯、聚乙二醇6000、具有多個(gè)長鏈烷基(C₁₀)的一元醇封端劑；輔助劑為聚合催化劑月桂酸二丁基錫；溶劑為甲苯。

如彭軍、李欣、鄭巖青等人所著“樹形分子疏水改性聚氨酯締合增稠劑的合成及在乳液中的流變行為”(《涂料工業(yè)》2016年46卷第11期)公開的樹形分子疏水改性聚氨酯締合增稠劑的制備方法，采用末端疏水尾鏈數(shù)不同的封端劑對(duì)聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行封端，制備了具有短而多的疏水尾基的聚氨酯締合增稠劑。