[发明专利]一种阳离子型光固化水性聚氨酯乳化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种阳离子型光固化聚氨酯乳化剂的制备方法，先用二元醇作为A₂单体，以三官羟基单体作为B₃单体或者以四官羟基单体作为B₄单体，二羟基胺作为C₂单体，二异氰酸酯作为D₂单体反应制备异氰酸酯端基预聚体，采用“A₂+B₃+C₂+D₂”，“A₂+B₄+C₂+D₂”或者“A₂+C₂+D₂”反应原理制备异氰酸酯端基树脂，利用羟基丙烯酸酯单体封端，用中和剂中和后制得光固化聚氨酯乳化剂。本发明制备的阳离子光固化聚氨酯乳化剂具有良好的乳化效果，可以乳化商品化树脂制备稳定的光固化水性乳液，可选树脂种类广、性能可调且环保经济，可广泛应用于皮革、纺织、涂料、造纸等行业。

技术领域

本发明涉及阳离子光固化水性聚氨酯乳化剂的制备方法，利用“A₂+B₃+C₂+D₂”，“A₂+B₄+C₂+D₂”或者“A₂+C₂+D₂”然后利用羟基丙烯酸酯单体封端反应原理制备可光固化水性聚氨酯乳化剂，属于水性和光固化的交叉体系。

背景技术

UV紫外光固化因其环保节能、低VOC排放、体积小以及应用范围广等优点，从上世纪80年代在我国得到迅速发展。但是，在喷涂的过程中由于大部分的分光固化预聚体粘度较高导致无法应用或必须要加入活性稀释单体甚至是有机溶剂来调节体系的粘度。然而，这些活性稀释单体和溶剂不仅具有强烈刺激性气味而且易燃，同时对人的部分器官和皮肤有较强的刺激性，使用过程中会对人体和环境造成伤害。因此，新型无溶剂光固化可喷涂涂料的开发受到研究者的重视，其中水性紫外光固化涂料结合了水性涂料与光固化涂料的优点成为研究热点。

在水性聚氨酯中，阴离子型水性聚氨酯因其优异的耐磨、耐折、耐溶剂以及耐低温的性能应用最为广泛，它主要是在聚氨酯链段中引入阴离子基团从而使其具有足够的亲水性而分散在水溶液中形成稳定的乳液。然而，由于链段中引入阴离子基团，当应用在皮革、纺织、造纸等行业时受到限制。主要因为在涂饰前这类物品通常由阴离子复鞣剂处理，其自身也带有大量的-OH、-COOH等基团，从而影响产品的性能。

阳离子型水性聚氨酯因其链段中带有阳离子，使其能广泛应用于皮革、纺织、涂料、造纸等行业。相关报道有：专利CN 1749291 A：利用二异氰酸酯、阻燃性多元醇、非阻燃性多元醇、可形成亲水性集团的具有活泼氢的化合物、中和剂和小分子扩链剂等制备得到乳液。专利CN 101565494利用低聚物二元醇、二异氰酸酯、阳离子亲水扩链剂等制备得到阳离子聚氨酯乳液。专利CN 105693988 A利用含三个共轭双键的羟基化桐油、N-甲基二乙胺和4,4`-er环己基甲烷二异氰酸酯和其他多元醇制备得到阳离子聚氨酯乳液。专利CN103497307 A利用聚醚二醇、端烃基聚硅氧烷线性体和二异氰酸酯制备得到阳离子聚氨酯乳液。但是目前相关报道都是制备自乳化阳离子聚氨酯乳液，鲜有外乳化型阳离子聚氨酯的报道。且阳离子聚氨酯乳化剂能够乳化其他油性聚氨酯，具有更广的应用前景。

发明内容

针对上述阴离子型水性聚氨酯的缺点，本发明解决的技术问题是结合目前阴离子水性聚氨酯的合成与乳化工艺，制备阳离子光固化聚氨酯乳化剂。其具有良好的乳化效果，可以乳化商品化树脂制备稳定的光固化水性乳液，可选树脂种类广、性能可调且环保经济。