[發明專利]一種改性水性聚氨酯樹脂分散體的合成及應用

有效

• 申請號: 202110438721.0
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113185643B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 胡海東;孫常青;周操;晉云全;紀學順
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/14;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/42;C08G18/66;C09D151/08
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1.一種改性水性聚氨酯樹脂分散體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)合成異氰酸酯封端的預聚物；其中，合成預聚物所用的大分子多元醇為二聚酸聚酯多元醇或二聚酸聚酯多元醇與選自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、端羥基聚烯烴二醇中的至少一種的混合物；

2)加入一部分改性單體、低沸點有機溶劑與異氰酸酯封端預聚物充分混合溶解，經中和反應后分散得到預改性乳液；

3)向預改性乳液中加入另一部分改性單體充分溶脹均勻，加入引發劑進行引發聚合；

4)脫除低沸點有機溶劑，然后加入氨基官能的非離子親水聚氧化乙烯基醚，得到所述改性水性聚氨酯樹脂分散體；所述氨基官能的非離子親水聚氧化乙烯基醚選自聚乙二醇的端氨基聚醚、聚丙二醇的端氨基聚醚、乙二醇/丙二醇不同比例共聚的端氨基聚醚中的一種或多種；

所述改性單體選自烯屬不飽和單體中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述異氰酸酯封端預聚物所用的原料包括：多異氰酸酯30-40wt％、擴鏈劑6-15wt％，以及與多異氰酸酯的摩爾比為1:4.5-1:5.5的大分子多元醇。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述擴鏈劑包括小分子多元醇擴鏈劑和羧酸型親水擴鏈劑，用量分別為3-6wt％、3-9wt％；小分子多元醇擴鏈劑分子量為30-200g/mol；羧酸型親水擴鏈劑包括二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、酒石酸、N,N-二羥甲基馬來酰胺酸中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，小分子多元醇擴鏈劑包括三羥甲基丙烷、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、一縮二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一種或多種。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、六氫甲苯二異氰酸酯、三甲基己烷二異氰酸酯、苯二甲撐二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種；和/或

所述大分子多元醇的數均分子量為800-4000。

6.根據權利要求1或5所述的制備方法，其特征在于，大分子多元醇為二聚酸聚酯多元醇或二聚酸聚酯多元醇與選自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-丙二醇、聚四氫呋喃醚二醇、聚烯烴多元醇、聚己內酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇、聚己二酸1,4-丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸1,6-己二醇酯二元醇和聚己二酸新戊二醇酯1,6-己二醇酯二元醇中的一種或多種的混合物。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，二聚酸聚酯多元醇為數均分子量1000-3000的二聚酸聚酯多元醇。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改性單體包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、四氫呋喃丙烯酸酯、(甲基)苯乙烯、丙烯酸異冰片酯和丙烯酸異辛酯中的一種或多種；所述改性單體的用量為異氰酸酯封端預聚物質量的0.1-1倍，其中步驟2)中加入40-60％。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，低沸點有機溶劑為沸點低于100℃的有機溶劑；和/或

所述中和反應使用的中和劑包括氫氧化納、氫氧化鉀、三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺、二甲基環己胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二異丙醇胺、乙基二異丙胺、二異丙基環己基胺、N-甲基嗎啉、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水中的一種或多種。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，低沸點有機溶劑為丙酮，溶劑的用量為異氰酸酯封端預聚物質量的0.5-1.2倍。