[发明专利]一种环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法

权利要求书

1.一种环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(A)在装有搅拌器和回流冷凝管的反应器中加入聚醚或聚酯多元醇和亲水扩链剂，于100～110℃下抽真空除水30～90min后，降温至60～80℃加入异氰酸酯，然后滴加催化剂，在60～80℃下搅拌反应1～4小时，得到聚氨酯预聚体；

(B)向预聚体中加入多羟基化合物、环氧化蓖麻油及有机溶剂，在50～80℃搅拌反应2～4小时，得到改性的聚氨酯预聚体；

(C)将改性的聚氨酯预聚体降温至30～60℃后加入成盐试剂中和成盐；

(D)将中和成盐后得到的预聚物在2000～6000r/m的转速下剪切分散到去离子水中乳化10～20min，然后在20～40℃下加入扩链剂进行扩链反应0.5～2小时；

(E)脱除有机溶剂后制得环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯乳液；

其中所述的异氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、催化剂、亲水扩链剂、多羟基化合物、环氧化蓖麻油、成盐试剂、扩链剂及有机溶剂的用量质量百分比配比如下：

异氰酸酯                10～35％

聚醚或聚酯多元醇        8～20％

催化剂                  0.05～0.2％

亲水扩链剂              1～8％

多羟基化合物            1～10％

环氧化蓖麻油            5～25％

成盐试剂                1～6％

扩链剂                  0.2～3％

有机溶剂                8～20％。

2.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的环氧化蓖麻油的羟值为100～180mgKOH/g，环氧值为3.0～5.1，酸值为0～5。

3.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的异氰酸酯为四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯和4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基丁二胺或三亚乙基二胺。

5.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的亲水扩链剂为二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸、二羟基半酯、二氨基苯甲酸、氨基酸、环氧乙二醇、乙二氨基乙磺酸钠和3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠中的一种或一种以上的混合物；所述的有机溶剂为丙酮、甲乙酮或二甲基甲酰胺；所述的成盐试剂为三乙胺、氨水或氢氧化钠；所述的扩链剂为乙二胺、对苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺、肼和异佛尔酮二胺中的一种或一种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的多羟基化合物为乙二醇、丙二醇或1，4-丁二醇。

7.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的步骤(E)中脱除有机溶剂的方法为蒸馏脱除，操作条件为30～58℃、0.1～0.5MPa。

8.根据权利要求1所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的环氧化蓖麻油由天然蓖麻油经催化剂、氧化剂催化氧化将蓖麻油分子链上的双键环氧化而制得。

9.根据权利要求8所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的催化剂为硫酸、磷酸、阳离子交换树脂、酸性氧化铝、磷钨杂多酸季铵盐、磷钼杂多酸季铵盐或磷钒杂多酸季铵盐中的一种。

10.根据权利要求8所述的环氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于所述的氧化剂为双氧水或氧气。