[发明专利]一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯的制备方法，属化工领域。

技术背景        

随着人们环保意识的增强和各国政府的环保立法。水性聚氨酯正逐步取代溶剂型聚氨酯成为聚氨酯工业发胀的重要方向。目前，水性聚氨酯已经成功的应用于纺织印染行业。封闭型水性聚氨酯作为一类特殊的内交联型水性聚氨酯，具有特殊的性能能和广阔的应用前景，已经受到国内外科研人员的广泛关注。但是作为反应性树脂，其缺点是整理后织物手感会变差、发僵、发硬。

由于有机硅的的主链十分柔软，因此被广泛的应用于水性聚氨酯的改性。若将有机硅引入水性聚氨酯分子中，可使二者性能互补，既无损聚氨酯的固有特性，又具有低的玻璃化转变温度和低表面能。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯的制备方法，得到的水性聚氨酯具有很好的耐寒性、耐水性及粘结性。

为实现以上目的，本发明的一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯的制备方法，其步骤具体为：

(1) 以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(N220)、羟基改性硅油为原料制备预聚体，反应2h。

(2) 加入封闭剂甲乙酮肟对预聚体封端，反应50min。

(3) 降温至40℃，加入冰醋酸搅拌，反应3-4min。

(4) 加入水进行乳化60min，得到有机硅改性的阳离子水性聚氨酯乳液。

步骤(1)中预聚体原料的配比为：TDI与N220的摩尔比为1.3:1-1.4:1，羟基改性硅油占预聚体质量的20%-25%。

步骤(2)中甲乙酮肟的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。

步骤(3)中冰醋酸的物质的量与甲乙酮肟的物质的量相同。

步骤(4)中水的用量为预聚体总质量的2倍。

本发明产生的有益效果为，本专利采用有机硅改性水性聚氨酯，有机硅中含有高键能的硅氧键，并且有机硅氧烷的单分子体积大、内聚能密度低，故将有机硅引入聚氨酯分子的主链或侧链中，有利于提高胶黏剂的耐热性、耐寒性和耐候性等性能；与此同时，有机硅的主链十分柔软，引入有机硅后，制得的聚氨酯涂膜具有较好的手感。

实施例

实施例1：

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(N220)、羟基改性硅油为原料制备预聚体，反应2h。TDI与N220的摩尔比为1.3:1，羟基改性硅油占预聚体质量的20%。加入封闭剂甲乙酮肟对预聚体封端，反应50min。甲乙酮肟的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。降温至40℃，加入冰醋酸搅拌，反应3min。冰醋酸的物质的量与甲乙酮肟的物质的量相同。加入水进行乳化60min，水的用量为预聚体总质量的2倍。得到有机硅改性的阳离子水性聚氨酯乳液。

实施例2：

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(N220)、羟基改性硅油为原料制备预聚体，反应2h。TDI与N220的摩尔比为1.35:1，羟基改性硅油占预聚体质量的22%。加入封闭剂甲乙酮肟对预聚体封端，反应50min。甲乙酮肟的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。降温至40℃，加入冰醋酸搅拌，反应3min。冰醋酸的物质的量与甲乙酮肟的物质的量相同。加入水进行乳化60min，水的用量为预聚体总质量的2倍。得到有机硅改性的阳离子水性聚氨酯乳液。

实施例3：

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(N220)、羟基改性硅油为原料制备预聚体，反应2h。TDI与N220的摩尔比为1.4:1，羟基改性硅油占预聚体质量的25%。加入封闭剂甲乙酮肟对预聚体封端，反应50min。甲乙酮肟的物质的量与过量-NCO的物质的量的比值为0.35。降温至40℃，加入冰醋酸搅拌，反应3min。冰醋酸的物质的量与甲乙酮肟的物质的量相同。加入水进行乳化60min，水的用量为预聚体总质量的2倍。得到有机硅改性的阳离子水性聚氨酯乳液。