[发明专利]一种非离子型水性含氟聚氨酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种非离子型水性含氟聚氨酯及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是指溶于水或分散于水中而形成的聚氨酯。由于聚氨酯乳液用水代替了有机溶剂作介质，它具有无毒、无污染等优点。其中，非离子型水性聚氨酯具有较好的耐酸、耐碱、耐盐稳定性具有潜在的应用价值。

文献（李 坚,周晓彤. 非离子型水分散性聚氨酯的制备及性能研究.中国胶黏剂，2003，12（1）：26-29）报道，采用聚醚N210 为多元醇, 以NCO/ OH= 1. 6 的比例制备阴离子、阳离子和非离子型水分散性聚氨酯,同等制备条件下比较其力学性能，发现非离子型的只有0.56MPa，而阳离子型和阴离子型的分别为2.8MPa和6.3MPa。

文献（郭 鹏, 蔡 毅.非离子水性聚氨酯乳液的合成及性质.西安科技大学学报, 2009，29(5)：607-612）报道了非离子水性聚氨酯的乳胶膜的吸收率，随-NCO 基团和-OH 基团预聚反应的摩尔比的不同，吸收率48%~60%。较高的吸收率说明其耐水性很差。

由此可以看出，目前非离子型水性聚氨酯仍存在力学性能差、耐水性不足等技术问题，限制了其进一步应用。

发明内容

本发明目的之一是为了解决上述的力学性能差、耐水性不足等技术问题而提供一种非离子型水性含氟聚氨酯，该非离子型水性含氟聚氨酯具有良好的耐水性和高强度高等特点。

本发明目的之二提供上述一种非离子型水性含氟聚氨酯的制备方法。

本发明的技术方案

一种非离子型水性含氟聚氨酯，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

聚醚N210                                20-40份

聚乙二醇PEG2000                         40-60份

异佛尔酮二异氰酸酯三聚体-氟醇加成物       100-120份

非离子型扩链剂                            4-8份

催化剂                                    0.02-1.0份

稀释剂                                    20-40份

冰水                                      200份

其中所述的非离子型扩链剂为三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚； 

所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡与辛酸亚锡组成的混合物；

所述的稀释剂为丙酮或丁酮； 

所述的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体-氟醇加成物，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

异佛尔酮二异氰酸酯三聚体                    100-120份

2,2,2-三氟乙醇                               10-15份

二月桂酸二丁基锡                            0.6-1.0份

上述的非离子型水性含氟聚氨酯的制备方法，具体包括如下步骤：   

（1）、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体-氟醇加成物的制备

将异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、2,2,2-三氟乙醇及二月桂酸二丁基锡加入到容器中，在氮气保护下，在80℃下反应3h，得到异佛尔酮二异氰酸酯三聚体-氟醇加成物；

（2）、非离子型水性含氟聚氨酯的制备

          将聚醚N210、聚乙二醇PEG2000在温度为120℃，搅拌转速为30-60rpm，真空度为720-760mmHg下搅拌脱水1h，然后在通氮气下加入异佛尔酮二异氰酸酯三聚体-氟醇加成物，混合均匀后将温度升至85～90℃左右，反应2h；然后降温至60℃，加入非离子型扩链剂及催化剂，继续反应1h，反应过程中加入稀释剂，最终得到体系1；

将所得的体系1倒入冰水后于1000r/min高速剪切乳化10min后进行减压蒸馏，减压蒸馏过程优选控制温度为30℃，压力为-755mmHg下进行，减压蒸馏至蒸馏液中无气泡，说明稀释剂已脱出，即得到非离子型水性含氟聚氨酯。

本发明的有益成果