[发明专利]一种零VOC水性聚氨酯分散体及制备方法

权利要求书

1.一种零VOC水性聚氨酯分散体，其特征在于，其结构通式为：

其中，M为扩链剂，M的结构中含有环氧基和醛基，R5的结构式为：

其中，R1和R3为由2-10个亚甲基组成的直链脂肪烃基；

R2的结构式为-CH₂CH₂CH₂CH₂-或

X为羧基或磺酸基。

2.根据权利要求1所述的零VOC水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备含亲水基的聚氨酯预聚体：

在干燥氮气的保护条件下，将双羟基聚合物和亲水剂在100℃-120℃的条件下混合，抽真空0.5h，直至水分低于0.1％，冷却到50℃以下，加入多异氰酸酯，在65℃-75℃的搅拌条件下，反应3h-4h，降温至30℃-50℃，得到结构中含亲水基的端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体；

(2)制备聚氨酯-缩二脲低聚物：

在搅拌条件下，将尿素水溶液升温至100℃，将步骤(1)得到的含亲水基的端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体加入到100℃的尿素水溶液中，升温至130-135℃，在该温度下继续保温反应2.5-3h，即可得到端基为脲基的聚氨酯聚合物；

(3)扩链反应：

在60℃-120℃下，加入扩链剂，继续保温反应1h-2h，降温至40℃-50℃，在高速搅拌机中，加水，将所得的水性聚氨酯分散体固含量稀释至40％-60％之间，高速搅拌分散30min后，即得到零VOC水性聚氨分散体。

3.根据权利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，所述双羟基聚合物A、多异氰酸酯B、亲水剂C、尿素D和扩链剂M的摩尔比为1：1.5-3：0.2-1：0.6-2：0.2-2；其中：D＝2×(B-A-C)，0.1≤B-A-C≤1，M<D。

4.根据权利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，所述双羟基聚合物为聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇和聚丁二烯二醇中的一种或几种，所述双羟基聚合物的平均分子量范围在1000-3000Da。

5.根据权利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和4，4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，所述亲水剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、N-(2-氨乙基)-氨基丙酸、

N-(2-氨乙基)-氨基乙磺酸钠或2，4-二氨基苯磺酸。

7.根据权利要求2所述的零VOC水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，所述扩链剂为N-烷基化试剂，所述N-烷基化试剂为3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基甲酸酯、对苯二甲醛、邻苯二甲醛或间苯二甲醛。