[发明专利]水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷乳液有机/无机杂化膜制法

权利要求书

1.一种水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，先以水性聚氨酯中非挥发性组分的质量为基准，将35-65%的大分子二元醇在100-120℃脱水0.5-1.5小时，加入13-45%的二异氰酸酯，在80-100℃反应2-4小时，然后加入3-8%的亲水扩链剂二羟甲基丙酸、3-10%的二元醇扩链剂和0.05-0.08%的二月桂酸二丁基锡，在60-80℃反应2-4小时后降温至0-30℃，将反应产物转入高速剪切分散机，在1000-4000转/分条件下加入3.5-6%的三乙胺反应1-3分钟，再加入230-400%的水和0-8.5%的二元胺扩链剂，搅拌5-10分钟后得到水性聚氨酯分散体；其特征在于：

再以上述制备的水性聚氨酯作为大分子乳化剂，加入按乙烯基硅氧烷质量0.5-2%的油溶性引发剂，于80-90℃恒温条件下以3-5滴/分钟速率缓慢滴加乙烯基硅氧烷单体，用三乙胺调节体系的PH值为6-8，在乙烯基硅氧烷单体滴加完毕后继续反应1-3小时，待体系降至室温时即得到水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷的核壳型复合乳液；

再以复合乳液中不挥发组分的质量为基准，先考察硅氧烷含量再考察成膜厚度，然后按以下四个条件之一进行成膜：

当乙烯基硅氧烷含量小于等于15wt%时，直接将上述得到的水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷的核壳型复合乳液置于模板中在室温条件下进行自然干燥；

或，当乙烯基硅氧烷含量在15-35wt%之间且成膜厚度小于1000μm时，增大前期合成过程中水性聚氨酯中大分子二元醇含量至40%以上，然后将所述乳液置于模板中在室温条件下进行自然干燥；

或，当乙烯基硅氧烷含量在15-35wt%之间但成膜厚度大于1000μm时，则增大前期合成过程中水性聚氨酯中大分子二元醇含量至50%以上，然后将所述乳液置于模板中在室温条件下进行自然干燥；

或，当乙烯基硅氧烷含量大于35wt%且成膜厚度小于2500μm时，则增大前期合成过程中水性聚氨酯中的大分子二元醇含量至60%以上，然后将所述乳液置于模板中在室温条件下进行自然干燥；

最终得到均匀平整的有机/无机杂化膜。

2.如权利要求1所述水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，特征在于所述大分子二元醇选自聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇或/和聚丙二醇。

3.如权利要求1所述水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，特征在于所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。

4.如权利要求1所述水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，特征在于所述二元醇扩链剂选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇或1,4-环己烷二甲醇。

5.如权利要求1所述水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，特征在于所述二元胺扩链剂选自异佛尔酮二胺或1,6-己二胺。

6.如权利要求1所述水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，特征在于所述乙烯基硅氧烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或/和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

7.如权利要求1所述水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液有机/无机杂化膜的制备方法，特征在于所述油溶性引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯。

8.一种水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷复合乳液的制备方法，先以水性聚氨酯中非挥发性组分的质量为基准，将35-65%大分子二元醇在100-120℃脱水0.5-1.5小时，加入13-45%的二异氰酸酯，在80-100℃反应2-4小时，然后加入3-8%的亲水扩链剂二羟甲基丙酸、3-10%的二元醇扩链剂和0.05-0.08%的二月桂酸二丁基锡，在60-80℃反应2-4小时后降温至0-30℃，将反应产物转入高速剪切分散机，在1000-4000转/分条件下加入3.5-6%的三乙胺反应1-3分钟，再加入230-400%的水和0-8.5%的二元胺扩链剂，搅拌5-10分钟后得到水性聚氨酯分散体；其特征在于：再以上述制备的水性聚氨酯作为大分子乳化剂，加入按乙烯基硅氧烷质量0.5-2%的油溶性引发剂，于80-90℃恒温条件下以3-5滴/分钟速率缓慢滴加乙烯基硅氧烷单体，用三乙胺调节体系的PH值为6-8，在乙烯基硅氧烷单体滴加完毕后继续反应1-3小时，待体系降至室温时即得到水性聚氨酯/聚乙烯基硅氧烷的核壳型复合乳液；

所述大分子二元醇选自聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇或/和聚丙二醇；所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯；所述二元醇扩链剂选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇或1,4-环己烷二甲醇；所述二元胺扩链剂选自异佛尔酮二胺或1,6-己二胺；所述乙烯基硅氧烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或/和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述油溶性引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈过氧化二苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯。