[发明专利]反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法，具体的说是一种能够同时进行有机硅改性和交联改性的水性聚氨酯分散体的制备方法。

背景技术

由于对环境友好，水性聚氨酯自问世以来在涂饰剂领域获得了长足的发展，但也遇到了制约其应用的难题。由于合成的水性聚氨酯大多为线型分散体产品，加上分子链段中亲水基团的存在，使得水性聚氨酯涂膜的耐水性差。研究资料表明，有机硅改性能够提高水性聚氨酯涂膜的耐水性。虽然将有机硅链段引入到聚氨酯分子中去可以明显的提高涂膜的耐水性，但是有机硅自身机械性能差的缺点也影响了涂膜的物理机械性能。为了克服有机硅改性带来的缺点，提高涂膜的物理机械性能，最有效方法就是使分散体膜材料获得三维交联结构。

由于分散成膜机理限制，获得这种三维交联结构的唯一方法就是后交联，即分散体的聚合物是未交联的线型或支化结构，分散体干燥成膜后引发交联反应形成交联结构。目前，唯一成功的水性聚氨酯后交联体系就是酮肼交联体系。通过在水性聚氨酯结构中引入酮羰基，在干燥过程中，随着可挥发有机胺中和剂的挥发，酮羰基和酰肼发生反应形成交联。

发明内容

为了提高水性聚氨酯涂膜的耐水性能，同时克服有机硅改性后带来的缺点，本发明提供一种反应型有机硅改性水性聚氨酯的制备方法，具体的说是一种能够同时进行有机硅改性和交联改性的水性聚氨酯分散体的制备方法。

本发明的技术特征是：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；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，搅拌均匀后得到反应型有机硅改性聚氨酯水分散体。

反应型有机硅具有下列的结构式：

其中R₁为羟烃基，具有以下结构：

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

其中R₂为酮羰基，具有以下结构：

其中，n代表1-14的整数，m代表1-36的整数。