[发明专利]一种氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：制备第一聚氨酯预聚体和至少第二聚氨酯预聚体；

S2：通过所述第一聚氨酯预聚体和至少第二聚氨酯预聚体进行物理共混，得到复合型聚氨酯预聚体，然后在溶剂中混合氨基硅烷偶联剂和所述复合型聚氨酯预聚体，得到氨基硅烷偶联剂改性的聚氨酯预聚体；

S3：混合中和剂和所述氨基硅烷偶联剂改性的聚氨酯预聚体，得到氨基硅烷偶联剂改性的聚氨酯预聚体乳液，用水分散该氨基硅烷偶联剂改性的聚氨酯预聚体乳液，除去溶剂后得到所述氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯；

其中，所述第一聚氨酯预聚体通过以下方法来制备：在惰性气氛下，使第一高聚物多元醇、第一多元异氰酸酯、前扩链剂和第一催化剂在第一预定温度下反应第一预定时间段，得到第一反应混合物；以及在惰性气氛下且在第二预定温度下，使所述第一反应混合物与后扩链剂反应第二预定时间段，得到所述第一聚氨酯预聚体；

其中，所述第二聚氨酯预聚体通过以下方法来制备：在惰性气氛下，使第二高聚物多元醇、第二多元异氰酸酯、前扩链剂和第二催化剂在第三预定温度下反应第三预定时间段，得到第三反应混合物；以及在惰性气氛下且在第四预定温度下，使所述第三反应混合物与后扩链剂反应第四预定时间段，得到所述第二聚氨酯预聚体。

2.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，所述第一预定温度或所述第三预定温度为55-80℃，优选地60-75℃；

和/或，所述第二预定温度或所述第四预定温度为50-60℃，优选地55-60℃。

3.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，所述第一预定时间段或所述第三预定时间段为2-3小时；

和/或，所述第二预定时间段或所述第四预定时间段为2-3小时。

4.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，所述第一高聚物多元醇或第二高聚物多元醇各自独立地选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸己二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的一种；

和/或，所述第一多元异氰酸酯或第二多元异氰酸酯各自独立地选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯2，4-二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种；

和/或，氨基硅烷偶联剂是经氨基封端的聚二甲基硅氧烷，优选地为部分甲基被取代后的聚硅氧烷；

和/或，所述溶剂或粘度调节剂为丙酮、丁酮、二氧六环和四氢呋喃混合液或者N，N’-二甲基甲酰胺和二甲亚砜混合液中的一种；

和/或，所述中和剂为三乙胺。

5.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，前扩链剂包括酸性二羟基化合物或二元胺；

和/或，所述后扩链剂包括具有交联作用的多元羟烷基取代的烷烃或多元胺。

6.如权利要求5所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，所述前扩链剂包括1，4-丁二醇、乙二胺、二羟甲基丙酸或N-甲基二乙醇胺中的一种或几种；

所述后扩链剂包括三羟甲基丙烷、一缩二丙二醇、乙二胺、二乙烯三胺或异佛尔酮二胺。

7.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，所述催化剂包括有机锡催化剂、锆类催化剂或有机铋类催化剂。

8.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，以质量为基准计，第一催化剂的用量为第一高聚物多元醇、第一多元异氰酸酯、前扩链剂和第一催化剂总质量的0.02％-0.05％；

和/或，第二催化剂的用量为第二高聚物多元醇、第二多元异氰酸酯、后扩链剂和第二催化剂总质量的0.02％-0.05％。

9.如权利要求1所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法，其特征在于，以质量为基准计，所述氨基硅烷偶联剂的用量为所述复合型聚氨酯预聚体的1％-8％。

10.一种通过如权利要求1-10中任一项所述的制备氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的方法所制备的氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯。