【技术实现步骤摘要】
一种高分子量水性聚氨酯树脂及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯树脂
,尤其涉及一种高分子量水性聚氨酯树脂及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型,成为聚氨酯工业发展的重要方向。水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。水性聚氨酯乳液在中国已具有成熟的阴离子型自乳化聚氨酯乳液和阳离子型自乳化聚氨酯乳液合成改性的技术。目前的合成方法主要有丙酮法和预聚体法。丙酮法属于溶液法,是以有机溶剂稀释或溶解聚氨酯(或预聚体),再进行乳化的方法。在溶剂存在下,预聚体与亲水性扩链剂进行扩链反应,生成较高分子量的聚氨酯,反应过程可根据需要加入溶剂以降低聚氨酯溶液粘度,使之易于搅拌,然后加水进行分散,形成乳液,最后蒸去溶剂。溶剂以丙酮、甲乙酮居多,故称为丙酮法。该法的缺点在于工艺控制十分困难,在预聚体交联阶段容易出现凝胶,并耗费大量的丙酮溶剂,增加了合成时易燃易爆的危险性,也增加了后处理回收溶剂工序的负担,获得的产品交联度低。而预聚体法只需要少量的环境友好型有机溶剂,最后无需除去,有机溶剂在乳液中的含量不大于15%,预聚体法是今后水性聚氨酯的发展方向,因此提出一种高分子量水性聚氨酯树脂及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高分子量水性聚氨酯树脂及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种高分子量水性聚氨酯树脂,包括聚醚二元醇或聚酯二元醇、异氰酸酯、水溶性单体 ...
【技术保护点】
1.一种高分子量水性聚氨酯树脂,包括聚醚二元醇或聚酯二元醇、异氰酸酯、水溶性单体或羧酸二元醇或其它功能性单体、中和剂、二胺类增链剂及其封端剂,其特征在于,制备方法包括以下步骤:/nS1,水性聚氨酯主要包括聚醚二元醇或聚酯二元醇、异氰酸酯、水溶性单体或羧酸二元醇或其它功能性单体进行反应制备聚氨酯预聚体;将聚氨酯预聚体转移至干燥的容器内,向其中加入中和剂、二胺类增链剂及其封端剂,再接着加入水乳化,获得高分子量水性聚氨酯树脂,按照水性聚氨酯树脂特点,进行预聚物的设计;/nS2,功能性单体含量的确定:以100重量份聚氨酯预聚体为计算基础,水溶性单体或羧酸二元醇、小分子单体或其它功能性单体为给定值或设定值;/nS3,计算聚醚二元醇或聚酯二元醇及异氰酸酯的量:100重量份预聚体中,减去上述功能性分子的总重量份和与之匹配的异氰酸酯的重量份、以及为中和羧酸的胺类物质的重量份,就是聚醚二元醇或聚酯二元醇及与之匹配的异氰酸酯的重量份;/nS4,羟基单体数均分子量的计算:不同羟基单体或异氰酸酯基的多种单体在配方中的含量不同,分子量也不同,进行配方设计计算是很困难的,为了简便计算,预先对所有的经基单体或异氰酸 ...
【技术特征摘要】
1.一种高分子量水性聚氨酯树脂,包括聚醚二元醇或聚酯二元醇、异氰酸酯、水溶性单体或羧酸二元醇或其它功能性单体、中和剂、二胺类增链剂及其封端剂,其特征在于,制备方法包括以下步骤:
S1,水性聚氨酯主要包括聚醚二元醇或聚酯二元醇、异氰酸酯、水溶性单体或羧酸二元醇或其它功能性单体进行反应制备聚氨酯预聚体;将聚氨酯预聚体转移至干燥的容器内,向其中加入中和剂、二胺类增链剂及其封端剂,再接着加入水乳化,获得高分子量水性聚氨酯树脂,按照水性聚氨酯树脂特点,进行预聚物的设计;
S2,功能性单体含量的确定:以100重量份聚氨酯预聚体为计算基础,水溶性单体或羧酸二元醇、小分子单体或其它功能性单体为给定值或设定值;
S3,计算聚醚二元醇或聚酯二元醇及异氰酸酯的量:100重量份预聚体中,减去上述功能性分子的总重量份和与之匹配的异氰酸酯的重量份、以及为中和羧酸的胺类物质的重量份,就是聚醚二元醇或聚酯二元醇及与之匹配的异氰酸酯的重量份;
S4,羟基单体数均分子量的计算:不同羟基单体或异氰酸酯基的多种单体在配方中的含量不同,分子量也不同,进行配方设计计算是很困难的,为了简便计算,预先对所有的经基单体或异氰酸酯基单体进行打包处理,作为一种羟基单体与一种异氰酸酯基单体进行加成聚合。
2.根据权利要求1所述的一种高分子量水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述S2二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸或水溶性单体在聚氨酯大分子中的重量份Ws,该值为给定值,一般在配方中的重量百分比为6%~70%,其摩尔数为Ns=Ws/Ms;(1)
式中:Ns......水溶性单体或羧酸二元醇的摩尔量,mol;
s.....W水溶性单体或羚酸一元醇在预聚物中的重量份,%;
s.....M水溶性单体或羧酸二元醇的摩尔质量,g/mol;
中和羧酸二元醇需要的胺类物质摩尔量为:NAN=NSβ;
中和羧酸二元醇需要的胺类物质质量为:WAN=MANNSβ;(2)
式中:Ns......水溶性单体或羧酸二元醇的摩尔量,mol;
AN......W胺类物质的重量份,%;
AN......M胺类物质的摩尔质量,g/mol;
β......胺中和程度,一般为85~95%;
其它功能性分子二元醇在聚氨酯大分子中的重量份为Wq,该值为给定值或设定值,其摩尔数为:
Nq=Wq/Mq;(3)
功能性分子二元醇总摩尔量NG1为:NG1=Ns+Nq(4)
在大分子链节中按照NC0/0H=1:1的摩尔比例,由水溶性单体或羧酸二元醇和其...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛寅,
申请(专利权)人:浙江晟祺实业有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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