[发明专利]一种水性聚氨酯乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种水性聚氨酯聚合单体，其特征在于，所述水性聚氨酯聚合单体的结构式为：

其中，R₁为烷基，m＝1-20，n＝1-20，m和n为整数，M为碱金属离子或者铵离子。

2.一种水性聚氨酯乳液，其特征在于，由权利要求1所述水性聚氨酯聚合单体聚合而成。

3.一种水性聚氨酯乳液，其特征在于，由以下重量百分比的原料制备而成：5-20％的低聚物多元醇、0-5％的小分子扩链剂、5％-14％的二异氰酸酯、1-5％的亲水扩链剂、1-5％的成盐试剂、0.1-0.5％的催化剂和50-70％的去离子水，所述低聚物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述低聚物多元醇的分子量为500-6000，所述亲水扩链剂的结构式为：

其中，R₁为烷基，m＝1-20，n＝1-20，m和n为整数，M为碱金属离子或者铵离子。

4.根据权利要求3所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述低聚物多元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、氨基聚醚、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和环氧树脂中的一种或两种以上。

5.根据权利要求3所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述小分子扩链剂为一缩二乙二醇、乙二醇、二甘醇、丁二醇、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺和异佛尔酮二胺中的一种或两种以上。

6.根据权利要求3所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多次甲基多苯基多异氰酸酯、六次亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和氢化苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上。

7.根据权利要求3所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述成盐试剂为三甲胺、三乙胺、三丁胺、氨水、氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或两种以上。

8.根据权利要求3所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述催化剂为有机锡催化剂和/或有机铋催化剂。

9.根据权利要求4所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述低聚物多元醇为己二酸型聚酯多元醇。

10.权利要求3-9任意一项所述的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将所述低聚物多元醇和所述小分子扩链剂进行脱水处理，直至所述低聚物多元醇和所述小分子扩链剂的水分含量为0.05％；

(2)将步骤(1)中脱水后的所述低聚物多元醇和小分子扩链剂，与所述二异氰酸酯混合，加入溶剂，在60-85℃下进行，反应过程中测量反应体系的NCO含量；

(3)当NCO含量稳定不变后，加入所述亲水扩链剂和催化剂，在反应体系的粘度不超过5000MPas的条件下进行反应，反应过程中，测量反应体系的NCO含量；

(4)当NCO含量稳定不变后，冷却至45-50℃，加入所述成盐试剂，进行中和反应，获得水性聚氨酯预聚物；

(5)将所述水性聚氨酯预聚物倒入水中进行乳化分散，将乳化分散后的所述水性聚氨酯预聚物脱除溶剂，获得所述水性聚氨酯乳液。

11.根据权利要求10所述的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过加入所述溶剂来调整反应体系的粘度不超过5000MPas。

12.根据权利要求10所述的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自丙酮、丁酮、环己酮、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中的一种或两种以上。