[发明专利]一种互穿网络结构水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明提供一种互穿网络结构水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤1]聚合物多元醇及亲水性功能单体真空脱水处理；2]加入催化剂和二异氰酸酯在室温下反应0.5‑2小时，升温至60‑80℃保温反应1‑5小时；3]降温至40‑50℃，加入扩链剂保温反应2‑4小时；4]升温至60‑70℃，加入反应性单体封端；5]降温至30‑50℃，加入中和剂调节pH值。6]升温至60℃，滴加去离子水，搅拌分散；7]升温至60‑65℃，滴加引发剂的水溶液和成核单体，程序升温保温反应，得到一种互穿网络结构的水性聚氨酯纳米复合材料。本发明的优点有效地解决了VOC排放问题；该纳米复合材料具备核壳结构和互穿网络结构的特点，使得其具有良好的力学性能；采用连续法的合成工艺，有利于提高生产效率。

主权项

一种互穿网络结构水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1]向反应容器中加入聚合物多元醇及亲水性功能单体，在90‑120℃下真空脱水处理1‑2小时；2]将体系温度降至室温，再加入催化剂，搅拌混合均匀；3]加入二异氰酸酯在室温下搅拌反应0.5‑2小时，升温至60‑80℃保温反应1‑5小时，得到水性聚氨酯预聚体；4]将体系温度降至40‑50℃，加入相对分子质量在500以下的多元醇或多元胺作为扩链剂，扩链反应2‑4小时；5]升温至60‑70℃，加入计量的反应性单体与水性聚氨酯预聚体的端基‑NCO发生封端反应、同时加入甲基丙烯酸甲酯稀释体系粘度，再加入阻聚剂，在60‑70℃下保温反应3‑5小时；通过正丁胺滴定法滴定‑NCO的转化率，当‑NCO含量达到理论值后停止反应，即得到水性聚氨酯丙烯酸酯树脂；6]降温至30‑50℃，加入中和剂中和水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，调节pH值在7‑8.5之间；7]升温至60‑70℃，滴加去离子水，边滴加边搅拌分散，得到水性聚氨酯丙烯酸酯的水分散体；8]升温至60‑65℃，滴加引发剂的水溶液，同时滴加成核单体，滴加时间不超过1小时，在60‑65℃下保温反应2‑3小时；再升温至70‑75℃，保温反应2‑3小时，得到一种互穿网络结构的水性聚氨酯纳米复合材料，该纳米复合材料为带蓝光的乳液。