[发明专利]一种基于甲基丙烯酸缩水甘油酯的水性聚氨酯制备方法

摘要

本发明公开了一种基于甲基丙烯酸缩水甘油酯的水性聚氨酯制备方法，首先通过二异氰酸酯与大分子元醇、小分子二元醇、亲水扩链剂反应，然后加入封端剂得到双键封端的聚氨酯预聚体，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯进行共聚反应，得到环氧基团可控的嵌段阳离子型水性聚氨酯。采用本发明方法，环氧基团是化学键键入到聚氨酯中为单组分体系，使用方便，可与胺类、多元酸或多异氰酸酯化合物进行固化交联、修饰等改性，可加工性能更强，合成制备的嵌段阳离子型水性聚氨酯粒径更小，粒径分布更窄，乳液的贮存稳定性更高。

主权项

1.一种基于甲基丙烯酸缩水甘油酯的水性聚氨酯制备方法，其特征在于：首先通过二异氰酸酯与大分子二元醇、二元醇扩链剂、亲水扩链剂反应，然后加入封端剂得到双键封端的聚氨酯预聚体，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯进行共聚反应，得到嵌段阳离子型水性聚氨酯，具体包括以下步骤：将大分子二元醇在100−120℃脱水0.5−1.5小时，再加入二异氰酸酯，于80−90℃反应2‑4小时，随后加入二元醇扩链剂、二月桂酸二丁基锡和溶剂丁酮，在70−80℃反应1−4小时，然后降温至40‑50℃，向反应液中滴加亲水扩链剂的丁酮溶液，控制滴加时间为0.5‑1 小时，滴完后保持50‑70℃反应2‑5 小时，再加入封端剂与阻聚剂，在60‑80℃反应2‑4小时，得到端基含有双键的聚氨酯预聚体；向端基含有双键的聚氨酯预聚体中加入引发剂与甲基丙烯酸缩水甘油酯，于60‑75℃反应2‑4小时后降温至0‑40℃，加入乙酸，反应1‑5分钟后在搅拌下再加入水，搅拌反应5–30分钟后在40–50℃、0.01 MPa真空条件下除去溶剂丁酮，得到嵌段阳离子型水性聚氨酯乳液；所述大分子二元醇选自聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸‑1,4‑丁二醇酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇、聚己内酯二元醇、聚丙二醇或聚碳酸酯二元醇；所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯；所述二元醇扩链剂选自1,4‑丁二醇、乙二醇、1,6‑己二醇或一缩二乙二醇；所述亲水扩链剂为N‑甲基二乙醇胺；在加入二元醇扩链剂的同时加入三元醇交联剂；所述三元醇交联剂选自三乙醇胺或三异丙醇胺；各原料按质量份数构成如下：大分子二元醇30‑70份，二异氰酸酯15‑50份，亲水扩链剂6‑15份，二元醇扩链剂1.5‑11份，0‑1份三元醇交联剂，二月桂酸二丁基锡0.01‑0.08份，丁酮20‑200份，封端剂2‑6份，阻聚剂0.1‑0.5份，引发剂0.1‑0.6份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.1‑12份，乙酸4‑10份，水200‑400份。