[发明专利]一种耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法

权利要求书

1.一种耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1).水性聚氨酯预聚物分散液的制备：在60-80℃下，向装有50-60份的多异氰酸酯和10-30份的溶剂的反应容器中加入催化剂和50-80份的多元醇的混合物进行预聚，反应2-3h，再加入占多异氰酸酯和多元醇总质量5-10％的离子型基团化合物和5-30份的溶剂，反应1-2h，接着依次加入0.26-10份的扩链剂进行扩链反应0.5-1h，1-12份的含羟基不饱和单体反应1-2h，然后降温到30-50℃用与离子型基团化合物等摩尔比的成盐剂中和后制得预聚物溶液；将预聚物溶液与水和0-8.6份的后扩链剂进行乳化，经抽真空脱除溶剂获得水性聚氨酯预聚物分散液；

2).分别配制引发剂水溶液和含有100-302份烯类不饱和单体的预乳化液；在步骤1)制得的水性聚氨酯预聚物分散液中加入胶体保护剂，升温至70-85℃，5-15min内滴入引发剂水溶液总质量的10％-20％，反应15-30min，然后在3-4h内加入烯类不饱和单体的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，保温反应2h；降温后过滤，制得耐碱性水性聚氨酯乳液；

以上份数均是质量份数。

2.按权利要求1所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述烯类不饱和单体为甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯中的一种或两种以上任意比例的混合物。

3.按权利要求2所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述烯类不饱和单体是硬单体和软单体以1∶1-1∶2质量比组成的混合物；其中，甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯和苯乙烯为硬单体，丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯为软单体。

4.按权利要求1所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤1)制备预聚物溶液过程中，NCO/OH的摩尔比为1.02-2。

5.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述多异氰酸酯为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯质量比为80∶20的混合物，异佛尔酮二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，苯二亚甲基二异氰酸酯，1，5-萘二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上任意比例的混合物。

6.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述多元醇是分子量为400、600、1000、1500、2000、3000g/mol的聚氧化丙烯二醇和分子量为3000g/mol的聚氧化丙烯三醇中的一种或两种以上任意比例的混合物。

7.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述离子型基团化合物是二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸或者其混合物。

8.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述成盐剂是三乙胺、三甲胺、三乙醇胺、三正丁胺、氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液。

9.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述扩链剂是1，4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、1，6-己二醇或环己烷二甲醇。

10.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述后扩链剂是乙二胺、乙二醇、1，4-丁二胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺、哌嗪、异佛尔酮二胺或水合肼。

11.按权利要求1所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述后扩链剂用量为0-6.5质量份。

12.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述溶剂是丙酮、丁酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

13.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

14.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述胶体保护剂是聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮或烷基酚聚氧乙烯醚。

15.按权利要求1或2或3或4所述的耐碱性水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述乳化剂是非离子乳化剂和阴离子乳化剂以1∶1-1∶2质量比混合的混合物，用量为烯类不饱和单体质量的1％-5％；非离子乳化剂是环氧乙烷加成数为8-50的辛基酚聚氧乙烯醚，环氧乙烷加成数为8-50的壬基酚聚氧乙烯醚或环氧乙烷加成数为8-50的烷基聚氧乙烯醚；阴离子乳化剂是十二烷基硫酸钠，环氧乙烷加成数为8-50的烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠或脂肪醇琥珀酸钠盐。