[发明专利]阳离子水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法及应用

摘要

本发明阳离子水性聚氨酯的制备方法，属于有机粘合剂领域。按下述步骤进行的工艺路线分为三个阶段：第一阶段为预聚合，即由多元醇、小分子羟基单体、异氰酸酯和改性单体通过逐步聚合和自由基聚合，生成改性聚氨酯预聚体；第二阶段为扩链，即向预聚体中滴加亲水扩链单体(含有亲水基团的单体)，引入离子化基团；第三阶段为中和及乳化。本发明针对水性聚氨酯类表面施胶剂的以上缺点，用疏水单体对聚氨酯进行改性，改性后的聚氨酯乳液具有良好的耐水性和稳定性。纸张经本发明产品施胶后，使用性能明显提高。

主权项

阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：1)聚氨酯预聚体的制备：将多元醇在90℃、0.08～0.1Mpa真空度下脱水1h，调节预聚温度50～80℃，加入计量的异氰酸酯单体、小分子羟基单体、改性单体和催化剂二月桂酸二正丁基锡，预聚反应过程中控制R值为1.50～3.00；其中所述的多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚酯聚醚混合多元醇；其中所述的异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4′二异氰酸酯(MDI)、液化MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、1，6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基-二环己基-4，4′-二异氰酸酯(H12MDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)，其中所述的小分子羟基单体为二官能度或三官能度的醇、胺类，其占总固体质量的1％～5％；其中所述的改性单体为甘油酯类、端羟基硅烷类、端氨基硅烷类、改性松香类，其占固体质量的1％～10％；其中所述的溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺、丁酮、丙酮、甲苯，其中溶剂占固体总质量的1～10％；2)扩链：在第一步的基础上，将预聚体降至30～60℃，匀速向瓶中滴加一定计量的亲水扩链剂，其中所述的亲水扩链剂用溶剂稀释至质量分数为20％～40％，所用溶剂同步骤1，滴完后，当R值达到理论值时进行下步反应；其中所述的亲水扩链剂为二官能度或三官能度的醇、胺类，其占总固体质量的4％～16％；3)中和及乳化：在第二步的基础上，加入中和剂中和成盐，中和度为80％～120％，30分钟后，将计量的水溶液分散于成盐后的改性聚氨酯预聚体中，控制固含量为10％～45％，并高速搅拌30分钟，得到外观呈淡黄或乳白色半透明的阳离子水性聚氨酯表面施胶剂；其中所述的中和剂为冰醋酸，稀盐酸，稀硫酸，硫酸二甲酯；其中中和剂占PU物料质量的2％～7％。