[发明专利]反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法

权利要求书

1.一种反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法，其特征是，以反应型有机硅、多异氰酸酯、聚合物多元醇、亲水扩链剂、一般扩链剂、有机胺类中和剂、分散扩链剂为原料，通过预聚反应、成盐反应和分散扩链反应，得到有机硅改性聚氨酯分散体；然后根据反应体系中酮羰基的物质的量，按酮羰基与双酰肼摩尔比2∶1将双酰肼溶入，搅拌均匀后得到产物。

2.根据权利要求1所述的反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法，其特征是，

所述预聚反应为：反应容器中加入多异氰酸酯和反应型有机硅，升温至50～80℃后反应30～60min；然后加入聚合物多元醇，同样温度下继续反应30～60min；将亲水扩链剂加入到反应体系中，在50～80℃下反应30～60min后；然后加入一般扩链剂50～80℃下反应40～60min后分析预聚物中异氰酸基含量，当异氰酸基含量达到理论值，终止反应，得到主链含醚基、氨酯基和聚硅氧烷链段，侧链含酮羰基的多元嵌段预聚物；其中，预聚物中异氰酸基含量＝(多异氰酸酯物质的量-羟基化合物总物质的量)*2*异氰酸基分子量/总固体质量；

所述成盐反应为：将预聚物降至室温，加入丙酮降低粘度，室温下搅拌直至预聚物溶解，得到均相溶液，再加入有机胺类中和剂中和分子链中的羧酸基；

所述分散扩链反应为：将上述产物强力分散于分散扩链剂的去离子水中使其乳化扩链；乳化扩链结束后，于50℃除去丙酮；

其中，所述原料多异氰酸酯中异氰酸酯基与原料反应型有机硅、聚合物多元醇、亲水扩链剂和一般扩链剂中的羟基总和的摩尔比为：1.5∶1～1∶1，所述亲水扩链剂与有机胺类中和剂的摩尔比为：1∶1，所述产物的固含量范围为：20％～40％，所述反应型有机硅含量范围为：3％～11％，所述聚合物多元醇含量范围为：46％～54％，所述亲水基团羧酸基含量范围为：1％～4％，所述预聚物中异氰酸基含量理论值为0.1％-5％；所述分散扩链剂与预聚反应结束时预聚物中异氰酸基的摩尔比为0.33～0.4；所述反应型有机硅、聚合物多元醇和亲水基团羧酸基的含量分别为反应型有机硅、聚合物多元醇和亲水基团羧酸基的质量占总固体质量的百分比；所述总固体质量为反应型有机硅、多异氰酸酯、聚合物多元醇、亲水扩链剂、一般扩链剂和有机胺类中和剂的总质量。

3.根据权利要求1或2所述的反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法，其特征是：所述反应型有机硅的结构式为：

其中R₁为下述结构中的任意一种：

A₁)CH₂CH₂CH₂OH    A₂)CH₂CH₂CH₂CH₂OH    A₃)CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂OH

A₄)CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂OH    A₅)CH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OCH₃

A₆)CH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂N(CH₃)₂    A₇)CH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂N(CH₂CH₃)₂

A₈)CH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂N(CH₂CH₂CH₃)₂

A₁₀)CH₂CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂N(CH₂CH₂CH₂CH₃)₂

R₂为下述结构中的任意一种：

n代表1-14的整数，m代表1-36的整数；

所述多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯和氢化甲苯二异氰酸酯中的任意一种。