一种可剥离革用水性聚氨酯的合成与制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可剥离革用水性聚氨酯，其是由以下质量份的原料通过多步反应而得到的：15~25份的异氰酸酯、1~10份的聚酯多元醇、1~5份的小分子扩链剂、1~3份的环氧树脂、1~5份的亲水扩链剂、1~5份的中和剂、0~3份的胺扩链剂、0.02~0.1份的有机催化剂、5~15份的助溶剂、50~60份的去离子水。本发明专利技术制备的可剥离革用水性聚氨酯具有与PET可剥离、高亮度、抗刮、重涂性好、性刷性优良、绿色环保、低成本等优异性能，可替代传统油性聚氨酯树脂用作冷烫印离型层树脂，并广泛应用于冷烫印刷行业领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜涂料生产
，涉及一种剥离革用水性聚氨酯的合成与制备方法。
技术介绍
为了打击各种假冒伪劣产品，维持市场稳定，各种防伪技术迅猛发展起来，冷烫印技术由于设备便宜、制版简单、烫印速度快、节能、环保、适合大面积烫印等特点成为新兴热门防伪技术。冷烫印技术结构一般包括PET基膜、离型层、着色层、镀铝层、模压层(可选)、背胶层等涂层组成。离型层即为剥离层，起着缓冲PET基膜与着色层附着力作用，为冷烫印技术最基本的涂层。现阶段最常用离型层为溶剂型聚氨酯涂层，虽然具有稳定性优良，耐热性好，与铝层结合牢，价格便宜等优点，但在印刷性、外观亮度上还存在缺陷，此外溶剂型聚氨酯涂层树脂合成中需要大量有机溶剂的使用，不仅污染环境，而且严重地损害了人们的健康。专利CN101466754A中介绍了用作塑料用底涂层剂或塑料用粘合剂的水性聚氨酯树脂组合物，但其采用含烷氧基甲硅烷基的多胺化合物作为胺扩链剂，存在涂层模量低、外观光亮度差的问题，且未有涉及冷烫印刷行业领域中的应用。专利CN102993405A和CN104530374A分别介绍了环氧改性水性聚氨酯的合成和制备方法，但其合成该类树脂的原料只限制于2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，为冷烫印刷涂料行业提供一种综合性能优良，可剥离革用水性聚氨酯的合成与制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：其是由以下质量份的原料通过多步反应而得到的：15～25份的异氰酸酯、1～10份的聚酯多元醇、1～5份的小分子扩链剂、1～3份的环氧树脂、1～5份的亲水扩链剂、1～5份的中和剂、0～3份的胺扩链剂、0.02～0.1份的有机催化剂、5～15份的助溶剂、50～60份的去离子水。所述的异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯的一种或几种。所述的聚酯多元醇为乙二酸、丙二酸、丁二酸、甲基丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、葵二酸、马来酸及由所述羧酸衍生的酸酐和酰基氯等物质与低分子二元醇如乙二醇、1,4丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇等反应得到的聚酯二元醇中的一种或多种，所述聚酯二元醇的分子量为300～5000。所述的小分子扩链剂为乙二醇、1,4丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇中的一种或两种复合。所述的环氧树脂为E-44，或E-51中一种或两种。所述的亲水扩链剂为2,2-二羟甲基乙酸、2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基戊酸等亲水性羧酸和含有活性氨基的亲水性磺酸如N,N-二(羟乙基)-2-氨基乙磺酸、二氨基丁磺酸、3,6-二氨基-2-甲苯磺酸、2,4-二氨基-5-甲苯磺酸、1.3-苯二胺-4,6-二磺酸中的一种或多种。所述的中和剂为三乙胺、三丁胺、二甲基乙醇胺或氨水中的至少一种。所述的胺扩链剂为乙二胺、异氟尔酮二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺等二胺类中的一种或两种复合。所述的有机催化剂为醋酸锌，醋酸锰，醋酸钠，醋酸铵，醋酸钾、醋酸铵、醋酸钙等醋酸盐、三乙烯二胺、辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二辛基锡二月桂酸酯、二(十二烷基硫)二辛基锡、二醋酸二辛基锡、硫醇二辛基锡中的一种或多种。所述的助溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N二甲基乙酰胺(DMAC)中的一种或两种复合。可剥离革用水性聚氨酯的合成与制备方法，包括步骤：1)将聚酯多元醇、亲水扩链剂、小分子扩链剂以及异氰酸酯，在催化剂作用下，80～90℃反应聚合，反应3～3.5h；2)加入环氧树脂，80～90℃反应聚合，反应1～2h；3)加入中合剂，控制温度45～55℃，中和0.5～1h；4)加入去离子水乳化，搅拌速度为500～2000rpm，时间为30min；5)加入胺扩链剂，搅拌速度为500～1000rpm，保温1～3h，即可。本专利技术的有益效果是：采用环氧树脂改性聚氨酯预聚体，不仅能大大提高水性聚氨酯稳定性、耐温性、抗刮性和模量，解决了油性产品印刷性不佳，外观亮度差等缺陷，而且其代替传统油性聚氨酯树脂用作冷烫印离型层时，使产品更佳绿色环保，同时降低了生产成本。具体实施方式一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：其是由以下质量份的原料通过多步反应而得到的：15～25份的异氰酸酯、1～10份的聚酯多元醇、1～5份的小分子扩链剂、1～3份的环氧树脂、1～5份的亲水扩链剂、1～5份的中和剂、0～3份的胺扩链剂、0.02～0.1份的有机催化剂、5～15份的助溶剂、50～60份的去离子水。所述的异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯的一种或几种。所述的聚酯多元醇为乙二酸、丙二酸、丁二酸、甲基丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、葵二酸、马来酸及由所述羧酸衍生的酸酐和酰基氯等物质与低分子二元醇如乙二醇、1,4丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇等反应得到的聚酯二元醇中的一种或多种，所述聚酯二元醇的分子量为300～5000。优选的，所述的聚酯二元醇的分子量为1000～3000。所述的小分子扩链剂为乙二醇、1,4丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇中的一种或两种复合。所述的环氧树脂为E-44，或E-51中一种或两种。所述的亲水扩链剂为2,2-二羟甲基乙酸、2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基戊酸等亲水性羧酸和含有活性氨基的亲水性磺酸如N,N-二(羟乙基)-2-氨基乙磺酸、二氨基丁磺酸、3,6-二氨基-2-甲苯磺酸、2,4-二氨基-5-甲苯磺酸、1.3-苯二胺-4,6-二磺酸中的一种或多种。所述的中和剂为三乙胺、三丁胺、二甲基乙醇胺或氨水中的至少一种。所述的胺扩链剂为乙二胺、异氟尔酮二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺等二胺类中的一种或两种复合。优选的，所述的胺扩链剂为乙二胺、异氟尔酮二胺中的一种或两种复合。所述的有机催化剂为醋酸锌，醋酸锰，醋酸钠，醋酸铵，醋酸钾、醋酸铵、醋酸钙等醋酸盐、三乙烯二胺、辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二辛基锡二月桂酸酯、二(十二烷基硫)二辛基锡、二醋酸二辛基锡、硫醇二辛基锡中的一种或多种。优选的，所述的有机催化剂为三乙烯二胺、辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：其是由以下质量份的原料通过多步反应而得到的：15～25份的异氰酸酯、1～10份的聚酯多元醇、1～5份的小分子扩链剂、1～3份的环氧树脂、1～5份的亲水扩链剂、1～5份的中和剂、0～3份的胺扩链剂、0.02～0.1份的有机催化剂、5～15份的助溶剂、50～60份的去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：其是由以下质量份的原料通过多
步反应而得到的：15～25份的异氰酸酯、1～10份的聚酯多元醇、1～5份的小
分子扩链剂、1～3份的环氧树脂、1～5份的亲水扩链剂、1～5份的中和剂、
0～3份的胺扩链剂、0.02～0.1份的有机催化剂、5～15份的助溶剂、50～60份
的去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：所述的异
氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二
异氰酸酯的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：所述的聚
酯多元醇为乙二酸、丙二酸、丁二酸、甲基丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二
酸、葵二酸、马来酸及由所述羧酸衍生的酸酐和酰基氯等物质与低分子二元
醇如乙二醇、1,4丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇等反应得到的聚酯
二元醇中的一种或多种，所述聚酯二元醇的分子量为300～5000。
4.根据权利要求1所述的一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：所述的小
分子扩链剂为乙二醇、1,4丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇中的一种
或两种复合。
5.根据权利要求1所述的一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：所述的环
氧树脂为E-44，或E-51中一种或两种。
6.根据权利要求5所述的一种可剥离革用水性聚氨酯，其特征在于：所述的亲
水扩链剂为2,2-二羟甲基乙酸、2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-
二羟甲基戊酸等亲水性羧酸和含有活性氨基的亲水性磺酸如N,N-二(羟乙基)
-2-氨基乙磺酸、二氨基丁磺酸、3,6-二氨基-2-甲苯磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹学锋，汪博火，汪博士，
申请(专利权)人：广东邦固化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44