專利名稱：一種制備水性聚氨酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水性聚氨酯的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備水性聚氨酯的方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯的特征是在高分子的主鏈上含有重復(fù)的氨基甲酸甲酯鍵結(jié)構(gòu)單元-NHC00-，通常由二元或多元異氰酸酯與聚醚多元醇或聚酯多元醇反應(yīng)而成。由于聚氨酯的原料品種相當(dāng)豐富，能制成形態(tài)各異的產(chǎn)品，被化學(xué)工程師譽(yù)為“可裁剪的”聚合物，應(yīng)用十分廣闊。水性聚氨酯則是將聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一種聚氨酯體系，有人也稱水性聚氨酯為水系聚氨酯或水基聚氨酯。目前國(guó)內(nèi)大部分的聚氨酯產(chǎn)品都是溶劑型的，產(chǎn)品中一般含有毒有害的如苯、甲苯、丙酮之類的有機(jī)溶劑，在產(chǎn)品的使用過(guò)程中這些溶劑的揮發(fā)會(huì)造成環(huán)境污染，危害人們身體健康。水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液3種,是以水為介質(zhì)的二元膠態(tài)體系，聚氨酯粒子分散于連續(xù)的水相中。水性聚氨酯雖然歷史不長(zhǎng)，但發(fā)展卻非常迅速，它可以調(diào)配成不含或含有少許共溶劑的涂料和膠粘劑，雖然某些性能與溶劑型聚氨酯還存在一定的差距，但具有無(wú)毒、不易燃燒、不污染環(huán)境、節(jié)能、安全可靠、不易損傷被涂飾表面、易操作和改性等優(yōu)點(diǎn)，使得它在織物、皮革涂飾及粘合劑等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，逐步代替了溶劑型聚氨酯。現(xiàn)在，水性聚氨酯已形成體系，并不斷擴(kuò)大。特別是近年來(lái)，由于溶劑價(jià)格的高漲和環(huán)保部門(mén)對(duì)有機(jī)溶劑使用和廢物排放的嚴(yán)格限制，使水性聚氨酯取代溶劑型聚氨酯成為一個(gè)重要發(fā)展方向。對(duì)于水性聚氨酯的研究，國(guó)內(nèi)起步較晚，其生產(chǎn)和應(yīng)用也較為落后。首先是沈陽(yáng)皮革所于1976年開(kāi)始研制，此后相繼有北京的水性聚氨酯乳液、天津皮革所的PU-1型乳液及型乳液的生產(chǎn)。進(jìn)入80年代后，國(guó)內(nèi)的研究所、大專院校和化工廠紛紛投入到水性聚氨酯的研究中來(lái)，與此同時(shí)，與之相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域也得到了快速的發(fā)展。江蘇省化工研究所研制的聚氨酯水乳膠，可應(yīng)用在針織品、坊路坯等方面，華東理工大學(xué)借助DSC、DMA、FTIR等手段討論了乙二 胺和水作擴(kuò)鏈劑制備聚氨酯脲_聚甲基丙烯酸甲酯水分散液時(shí)擴(kuò)鏈劑對(duì)乳液的分子鏈結(jié)構(gòu)和性能的影響。近十年來(lái)，我國(guó)水性聚氨酯的合成和性能研究得到較快的發(fā)展。南京大學(xué)合成了一種硅氧烷改性的聚氨酯水乳液，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究；山西化工研究院和太原理工大學(xué)發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，合作開(kāi)發(fā)了一種新型的單組分水性聚氨酯產(chǎn)品。但是水性聚氨酯的合成工藝復(fù)雜，合成的聚氨酯乳液分散不均勻，易沉淀，且在柔韌性、粘結(jié)性等物理指標(biāo)上均不太理想。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備水性聚氨酯的方法，具有方法簡(jiǎn)單、易操作和乳液均勻穩(wěn)的特點(diǎn)，本發(fā)明的產(chǎn)品不僅具有溶劑型聚氨酯的耐低溫、柔韌性好、粘結(jié)強(qiáng)度大的優(yōu)良性能，具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境的溶劑型聚氨酯所不具備的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟:
1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入在110°c下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在60 70°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯與聚酯二醇PBA的摩爾用量比為1.9 2.1，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)10 20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的3 5%，攪拌反應(yīng)5 IOmin后，第二次再加入剩余的4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2 3h ；
2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入I，4-丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間30 45min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全；
3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和30 40min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化；
4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。本發(fā)明的有益效果是:
水性聚氨酯材料的性能在很大程度上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)和微相分離程度，因此在研制水性聚氨酯乳液是，異氰酸酯與多元醇的配比是影響乳液性能的重要因素之一。本實(shí)驗(yàn)對(duì)n(NCO)/n(OH)對(duì)乳液外觀及穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了研究，得出在n(NC0)/n(OH)為
1.9 2.1是能夠得到穩(wěn)定的水性聚氨酯乳液。親水?dāng)U鏈劑DMPA的用量對(duì)水性聚`氨酯乳液的穩(wěn)定性、黏度、固含量和耐水性有顯著的影響。DMPA含量較高時(shí)，乳液的穩(wěn)定性較好，黏度大，但膠膜的耐水性較差，固含量較低，所以在保持乳液穩(wěn)定的前提下應(yīng)盡可能降低DMPA的用量。中和度對(duì)水性聚氨酯乳液的穩(wěn)定性有著較大的影響。中和度較低則無(wú)法獲得穩(wěn)定的水性聚氨酯乳液，一般來(lái)說(shuō)，中和度控制在100%較為合適。
具體實(shí)施方式
:
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一
一種制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟:
1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA的摩爾用量比為1.9，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的3%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ；
2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4_ 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間30min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全；3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化；
4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。結(jié)果表明，水性聚氨酯乳液的顏色為白色，且乳液比較均勻穩(wěn)定。實(shí)施例二
一種制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟:
1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA的摩爾用量比為2.0，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的3%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ；
2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'- 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1加入
1,4-丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間40min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全；
3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化；
4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
結(jié)果表明，水性聚氨酯乳液為泛藍(lán)光的白色乳液，且乳液比較均勻穩(wěn)定。實(shí)施例三
一種制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟:
1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA摩爾用量比為2.1，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的4%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ；
2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4_ 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間45min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全；
3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化；
4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。結(jié)果表明，水性聚氨酯乳液為泛藍(lán)光的白色乳液，且乳液比較均勻穩(wěn)定。實(shí)施例四
一種制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟:
I)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA摩爾用量比為2.0，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的4%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)3h ；
2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4_ 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間30min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全；
3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化；
4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。實(shí)施例五
一種制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟:
1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA摩爾用量比為2.0，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的5%，攪拌反應(yīng)IOmi n后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ；
2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4_ 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間45min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全；
3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和40min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化；
4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。結(jié)果表明，水性聚氨酯乳液為泛藍(lán)光的白色乳液，且增加DMPA的用量后，相對(duì)比與例二，乳液更加均勻穩(wěn)定，粘度更大，但是膠膜的耐水性較差，固含量降低。所以在保持乳液穩(wěn)定的前提下應(yīng)盡可能降低DMPA的用量。
權(quán)利要求
1.一種制備水性聚氨酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入在110°c下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在60 70°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯與聚酯二醇PBA的摩爾用量比為1.9 2.1，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)10 20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的3 5%，攪拌反應(yīng)5 IOmin后，第二次再加入剩余的4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2 3h ； 2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入I，4-丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間30 45min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全； 3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和30 40min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化； 4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備水性聚氨酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA的摩爾用量比為1.9，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的3%，攪拌反應(yīng)IOm`in后`，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ； 2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4_ 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間30min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全； 3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化； 4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備水性聚氨酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA的摩爾用量比為2.0，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的3%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ； 2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'- 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1加入`1,4-丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間40min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全； 3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化； 4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備水性聚氨酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA摩爾用量比為2.1，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的4%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ； 2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入I，4- 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間45min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全； 3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化； 4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備水性聚氨酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA摩爾用量比為2.0，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的4%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)3h ； 2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4_ 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間30min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全； 3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和35min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化； 4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備水性聚氨酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入110°C下干燥的聚酯二醇PBA，溫度保持在65°C，分兩次加入4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI與聚酯二醇PBA摩爾用量比為2.0，第一次先加入一半的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，反應(yīng)20min，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N- 二甲基甲酰胺DMF溶液，其中二羥甲基丙酸DMPA的量占聚酯二醇PBA與4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI總質(zhì)量的5%，攪拌反應(yīng)IOmin后，第二次再加入剩余的4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入催化劑二月桂酸二丁基烯，反應(yīng)2h ； 2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)未反應(yīng)的4，4'_二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量按1:1比例加入1，4- 丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈，反應(yīng)時(shí)間45min，在此期間觀察體系黏度變化，若黏度過(guò)高加入丙酮降低黏度以保證反應(yīng)完全； 3)將上述擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫至40°C，加入三乙胺TEA中和40min，降至室溫后，在攪拌下加入去離子水乳化； 4)蒸餾脫除丙酮，得到自乳化陰離子型水性聚氨酯。
全文摘要
一種制備水性聚氨酯的方法，其步驟為1)在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，加入干燥的聚酯二醇PBA，溫度為60～70℃，分兩次加入4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI，先加入一半4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，然后加入含有二羥甲基丙酸DMPA的N，N-二甲基甲酰胺DMF溶液，攪拌反應(yīng)后加入剩余的4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的丙酮溶液，加入催化劑二月桂酸二丁基烯反應(yīng)；2)預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后據(jù)未反應(yīng)的4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI的量加入1，4-丁二醇BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈；3)將擴(kuò)鏈反應(yīng)后的預(yù)聚體降溫，加入三乙胺TEA中和降至室溫后，乳化；4)蒸餾脫除丙酮，得自乳化陰離子型水性聚氨酯。本發(fā)明產(chǎn)品具有耐低溫、柔韌性好、粘結(jié)強(qiáng)度大的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08G18/12GK103145940SQ20131008767
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者王海軍, 趙庭山, 王學(xué)川, 馮會(huì)平 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)