[发明专利]阳离子水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法及应用

权利要求书

1.阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：

1)聚氨酯预聚体的制备：将多元醇在90℃、0.08～0.1MPa真空度下脱水1h，调节预聚温度50～80℃，加入计量的异氰酸酯单体、小分子羟基单体、改性单体和催化剂二月桂酸二正丁基锡，预聚反应过程中控制R值为1.50～3.00；其中R指体系中总NCO基团的摩尔数与体系中总OH基团的摩尔数之比，改性单体的加量根据乳液性能和施胶效果调节，根据R大小调节预聚物分子量，使各物质发生缩聚和自由基聚合同时伴随接枝、互穿，通过加入溶剂来调节合成中预聚物的粘度；

其中所述的异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯(TDI)、液化MDI、或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)；

其中所述的小分子羟基单体为1，4-丁二醇、乙二醇、二甘醇(一缩二乙二醇)、2，

2-二羟甲基丙酸(DMPA)、N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三羟甲基丙烷或乙二胺；其占总固体质量的1％～5％；

其中所述的改性单体为酯化松香或单硬脂酸甘油酯，其占固体质量的1％～10％；

其中所述的溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，其中溶剂占固体总质量的1～10％；

2)扩链：在第一步的基础上，将预聚体降至30～60℃，匀速向瓶中滴加一定计量的亲水扩链剂，其中所述的亲水扩链剂用溶剂稀释至质量分数为20％～40％，所用溶剂同步骤1，滴完后，当R值达到理论值时进行下步反应；

其中所述的亲水扩链剂为1，4-丁二醇、乙二醇、二甘醇(一缩二乙二醇)、N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三羟甲基丙烷或乙二胺，其占总固体质量的4％～16％；

3)中和及乳化：在第二步的基础上，加入中和剂中和成盐，中和度为80％～120％，30分钟后，将计量的水分散于成盐后的改性聚氨酯预聚体中，控制固含量为10％～45％，并高速搅拌30分钟，得到外观呈淡黄或乳白色半透明的阳离子水性聚氨酯表面施胶剂；

其中所述的中和剂为冰醋酸或稀盐酸；其中中和剂占PU物料质量的2％～7％；其中所述的多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，6-己二醇酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇 (PBA)、聚ε-己内酯二醇、或聚碳酸酯-1，6-己二醇酯二醇。

2.根据权利要求1所述的阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征在于其中所述的多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、或聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇，其中所述的小分子羟基单体为二甘醇、1，4—丁二醇、或乙二醇。

3.根据权利要求1所述的阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征其中所述的亲水扩链剂为N一甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺或三乙醇胺。

4.根据权利要求1所述的阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征在于其中所述的多元醇为聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇或聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇与聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇的混合物。