[发明专利]一种聚氨酯/聚丙烯酸酯核壳乳液的制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯/聚丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，它包括含磺酸盐基聚酯多元醇的制备方法以及磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法。

2.根据权利要求1中的制备方法，所制得的含磺酸盐基团聚酯多元醇所用的含磺酸基的二元醇也可以是含磺酸基的二元酸。含磺酸基的二元酸可以是苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)，苯二甲酸-5-磺酸(5-SSIPA)，或2-磺酸钠丁二酸，含磺酸基的二元醇可以是2-磺酸钠-1，4-丁二醇。

3.根据权利要求1中的制备方法，制备含磺酸盐基团聚酯多元醇所用的其他二元醇可以是乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，1，4-丁二醇，1，6-己二醇，所用其他的二元酸可以是邻苯二甲酸，对苯二甲酸，草酸，1，6己二酸，最好是1，6己二醇，或1，6己二酸。

4.根据权利要求1中的制备方法，含磺酸基聚酯多元醇的制备步骤可概括为：

将二元醇以及含磺酸基二元羧酸、二元酸或将二元醇，二元酸与含磺酸基二元醇在140℃～180℃下加入催化剂反应1.5～4h，之后在200℃～240℃下反应1～4h，之后在200℃～240℃下于10mmHg条件下减压蒸馏1～2h，出料并干燥即得含磺酸基的聚酯多元醇。

5.根据权利要求4中的制备方法，含磺酸基聚酯多元醇的数均分子量在1000～3000，其中含磺酸基单元的例在5％～15范围，最好在8～10％，酸值控制在＜3mgKOH/g，最好控制在1mgKOH/g以下，羟值在112.2～37.4mgKOH/g范围。

6.根据权利要求1中的制备方法，含磺酸基水性聚氨酯的制备步骤可概括为：

按权利要求4中制得的含磺酸基聚酯多元醇的任何一种，按R值(nNCO/nOH)为1.1～1.5与二异氰酸酯混合升温，加入催化剂，于50℃～90℃下反应3～6h，预聚过程视粘度大小加适量丙酮或丙烯酸酯单体降低粘度，然后将预聚物及计量的水、扩链剂经计量泵进入在线分散乳化机中，从乳化机出来的分散液继续搅拌1小时后脱丙酮，即得磺酸盐型聚氨酯乳液。

7.根据权利要求6中的制备方法，二异氰酸酯可以是TDI，MDI，HMDI，HDI及IPDI，所设计的R值最好在1.4～1.5，所使用的扩链剂为乙二胺、丁二胺、己二胺等二元胺中的一种，或它们的混合物，优选乙二胺，用量在1‰～6‰，最好在3‰～4‰范围，所所使用的丙酮溶剂用量占聚氨酯预聚物的30％～120％，最好在40～50％，设计固含量在25％～50％，最好在25～30％，所得聚氨酯乳液粒径在28nm～200nm范围，最好在28～38nm之间。

8.根据权利要求1中的制备方法，种子乳液法制备聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液的步骤可概括为：

以权利要求6制得含磺酸基聚氨酯乳液为种子，用量在10％～40％，于70℃～90℃下，分别滴加丙烯酸酯、丙烯酸及苯乙烯混合单体和引发剂水溶液2～3h，滴加完毕后，在70～90℃下保温1h，即得核为丙烯酸酯共聚物壳为聚氨酯的聚氨酯/聚丙烯酸酯或聚氨酯/聚丙烯酸酯-苯乙烯的复合乳液；其中聚氨酯与丙烯酸酯及其苯乙烯混合物干物质量比为3∶7～7∶3，乳液粒径在50nm～300nm范围，所得乳液固含量在30％～50％范围，丙烯酸类单体占丙烯酸酯类单体的0％～5％，交联单体甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯(AAEM)占丙烯酸酯类单体的0％～2％，引发剂占丙烯酸酯类单体的5‰～8‰。 

9.根据权利要求8中的制备方法，引发剂可以是过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾中的任何一种；用量最好在3.00‰～6‰；所用乙烯基不饱和羧酸可以是甲基丙烯酸，丙烯酸，衣康酸中的任何一种，用量在0.5～5％之间；所用苯乙烯量在30～70％(相对于聚氨酯干物+总乙烯基单体)，所要求的丙烯酸酯可以是丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸十二酯，丙烯酸十六酯，丙烯酸酯十八酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸十二酯，甲基丙烯酸十六酯，总量为30％～70％(相对于聚氨酯干物+总乙烯基单体)。

10.根据权利要求1的制备方法，所述的一种聚氨酯/聚丙烯酸酯核壳乳液的制备方法包括含磺酸盐基聚酯多元醇的制备方法以及磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所有步骤所述的百分含量均为质量百分比。