[发明专利]一种用于水性聚氨酯的扩链剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于扩链剂的制备领域，特别涉及一种用于水性聚氨酯的扩链剂的制备方法。

背景技术

自20世纪60年代工业化以来，聚氨酯以其优良的性能在轻纺、皮革加工行业应用广泛。随着人们环保意识以及环保法规的加强，环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视，其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域，正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场，代表着涂料、黏合剂的发展方向。

水性聚氨酯主要原材料：二异氰酸酯、聚酯或聚醚多元醇、亲水性扩链剂、中和剂、后扩链剂等组成.【[1]Kim BK,Lee JC.Waterborne polyurethanes and their properties.J Polym Sci Part A:Polym Chem 1996;34(6):1095-1104.[2]Kim BS,Kim BK.Enhancement of hydrolytic stability and adhesion of waterborne polyurethanes.J Appl Polym Sci 2005;97(5):1961-9.[3]Yang J-E,Kong J-S,Park S-W,Lee D-J,Kim H-D.Preparation and properties of waterborne polyurethane-urea anionomers.I.The influence of the degree of neutralization and counterion.J Appl Polym Sci2002;86(9):2375-2383.[4]高性能水性聚氨酯及其制法CN1226323C】。

水性聚氨酯生产一般工艺流程为：先将多元醇减压蒸馏脱水，后加入多异氰酸酯，70-85℃下反应到NCO达到理论值，加入亲水性扩链剂及丙酮等溶剂，保温反应至NCO达到理论值后，降温至40-50℃，加入中和剂，搅拌20-40min，后高速分散于水中同时加入扩链剂进行扩链，得到均匀分散稳定的水性聚氨酯.【[5]Zhang SB,Lv HT,Zhang H,Wang B,Xu YM.Waterborne polyurethanes:spectroscopy and stability of emulsions.J Appl Polym Sci 2006;101(1):597-602.[6]Yen M-S,Kuo S-C.PCL-PEG-PCL triblock copolydiol based waterborne polyurethane.I.Effects of the soft-segment composition on the structure and physical properties.J Appl Polym Sci 1997;65(5):883-92.[7]Yen M-S,Tsai P-Y.Effects on the structure and properties of membranes formed by blending polydimethylsiloxane polyurethane into different soft-segment waterborne polyurethanes.J Appl Polym Sci 2006;102(1):210-21.】

根据亲水基团的类型的不同，亲水性扩链剂可分为3类：（1）阴离子型扩链剂（2）阳离子型扩链剂（3）非离子性扩链剂。现在工业上最常用的是阴离子型扩链剂2，2-二羟甲基丙酸（DMPA）与2，2-二羟甲基丁酸（DMBA）。DMPA，DMBA的分子结构式如下所示：