[发明专利]一种高固含量聚氨酯分散体

说明书

技术领域

本发明涉及一种高固含量聚氨酯分散体，属化工领域。

技术背景        

水性聚氨酯以水取代了有机溶剂，具有不燃、无毒以及环保等优点。主要应用于建筑、轻工、纺织以及胶黏剂等领域。传统丙酮法由于使用了大量难以重复利用的有机溶剂导致生产成本增加，且耗能大。此外，应用甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段得到的聚氨酯分散液的耐黄变性能差。

本专利采用聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)为软段，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)为硬段，聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)作为亲水单体，采用本体聚合方法合成了水性聚氨酯分散体，使用有机溶剂少，且IPDI为脂肪族二异氰酸酯，不含苯环，具有较好的耐黄变性。因此最终制得的水性聚氨酯乳液具有高固含量、耐黄变性好等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高固含量聚氨酯分散体，涂膜具有较好的耐水性和耐黄变性。

为实现以上目的，本发明的一种高固含量聚氨酯分散体，其制备方法具体为：

(1) 以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、1,4-丁二醇(BDO)、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)为原料制备预聚体，反应2h。

(2) 降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3-5min。

(3) 加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，得到高固含量聚氨酯分散体。

步骤(1)中预聚体原料的配比为：IPDI与PBA、BDO、SPPG的摩尔比为1.3:1-1.4:1，BDO占预聚体质量的2%-3%，SPPG占预聚体质量的6%-7%。

步骤(2)中三乙胺的物质的量与SPPG的物质的量相同。

步骤(3)中乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.1%，水的用量为预聚体总质量的2倍。

本发明产生的有益效果为，本专利以脂肪族多异氰酸酯为硬段原料制备水性聚氨酯乳液，由于脂肪族多异氰酸酯不含苯环，使得制备的水性聚氨酯乳液具有较好的耐黄变性能。此外，水性聚氨酯使用有机溶剂的量少，大大提高了水性聚氨酯乳液的环保性，且降低了生产、贮备、运输成本。

实施例

实施例1：

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、1,4-丁二醇(BDO)、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)为原料制备预聚体，反应2h。IPDI与PBA、BDO、SPPG的摩尔比为1.3:1，BDO占预聚体质量的2%，SPPG占预聚体质量的6%。降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3min。三乙胺的物质的量与SPPG的物质的量相同。加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，得到高固含量聚氨酯分散体。乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.1%，水的用量为预聚体总质量的2倍。

实施例2：

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、1,4-丁二醇(BDO)、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)为原料制备预聚体，反应2h。IPDI与PBA、BDO、SPPG的摩尔比为1.4:1，BDO占预聚体质量的3%，SPPG占预聚体质量的7%。降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3min。三乙胺的物质的量与SPPG的物质的量相同。加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，得到高固含量聚氨酯分散体。乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.1%，水的用量为预聚体总质量的2倍。