[发明专利]一种无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法

权利要求书

1.一种无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，按下述步骤进行：

（1）在20-80℃下，将氨基型笼型倍半硅氧烷加入到异氰酸酯单体中，反应至清亮；

（2）向（1）所得产物中加入乙氧基封端聚合物二醇、亲水性功能单体、二元醇和催化剂二月桂酸二正丁基锡，预聚反应过程中控制R 值为1.50-3.00，于40-70℃反应1-2h后升温至70-90℃继续反应1-2h后降至室温；

（3）向（2）所得产物中加入中和剂和水进行分散；

（4）于30-50℃加入扩链剂进行扩链反应2-4h，降至室温，得到水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的氨基型笼型倍半硅氧烷为以下T8、T10、T12或T14结构中的任意一种：

R为-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂ 。

3.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基-二环己基-4,4-二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的乙氧基封端聚合物二醇为具有以下结构（Ⅰ）或结构（Ⅱ）中的一种：

（Ⅰ）

（Ⅱ）

其中n为1-1000。

5.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的亲水性功能单体为二羟甲基丙酸、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺中的一种。

6.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的二元醇为聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚酯聚醚混合二元醇、聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇、聚四氢氟喃二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚ε-己内酯二醇或聚碳酸酯-1,6-己二醇酯二醇中的一种。

7.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的中和剂为氨水或醋酸中的一种。

8.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的扩链剂为乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺或1,4-戊二胺中的一种。

9.根据权利要求1所述的无溶剂水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中加入氨基型笼型倍半硅氧烷和异氰酸酯单体的质量比为1.384-2.775:1；步骤（2）中加入乙氧基封端聚合物二醇、亲水性功能单体、二元醇和催化剂二月桂酸二正丁基锡的质量比为22-32.7:114.94-183.48:8.81-12.88:1；步骤（3）加入中和剂与亲水性功能单体的质量比为0.439-0.454:1；步骤（4）中加入扩链剂与乙氧基封端聚合物二醇的质量比为0.777-0.886:1。