[发明专利]一种用纳米二氧化硅聚醚（酯）多元醇分散体制备高固含水性聚氨酯的方法

权利要求书

1..一种用纳米二氧化硅聚醚（酯）多元醇分散体改性制备高固含水性聚氨酯的方法。

2.其特征在于包括如下步骤：

      (1)首先在氮气的保护下，自制的纳米二氧化硅聚醚（酯）多元醇分散体和聚醚（酯）多元醇混合后加入反应体系中，110℃减压蒸馏半个小时，直至含水量低于0.5%时，降温至60℃，向体系加入多异氰酸酯、催化剂在75℃反应2-3h。

3.降温至60℃后，加入小分子亲水扩链剂（羧酸或/和磺酸型）或磺酸型低聚物二元醇继续反应2-3h后，加入小分子醇类扩链剂和交联剂反应，直至NCO含量达到理论值，加入中和剂。

4.继续降温至40℃，并用少量溶剂降粘后，加入水溶性磺酸扩链剂溶液(磺酸型胺类溶液）反应15-30min，加水快速分散，反应2h，减压蒸馏除去溶剂，得到稳定的高固含水性聚氨酯分散液。

5. 根据权利要求1所述，其特征在于所述聚醚多元醇选择以下物质中的一种或者几种， 聚丙二醇（1000），聚丙二醇（2000）；聚乙二醇（1000），聚乙二醇（2000）；聚四氢呋喃二醇（1000），聚四氢呋喃二醇（2000）等。

6.根据权利要求1所述，其特征在于所述聚酯多元醇选择以下物质中的一种或者几种，聚己二酸乙二醇酯二醇（1000），聚己二酸乙二醇酯二醇（2000）；聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇（1000），聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇（2000）；聚碳酸1,6-己二醇酯二醇（1000），聚碳酸1,6-己二醇酯二醇（2000）；聚已二酸蓖麻油酯多元醇等。

7.根据权利要求1所述，其特征在于所述多异氰酸酯选择以下物质中的一种或者几种，异佛尔酮二异氰酸酯；六亚甲基二异氰酸酯；4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯。

8..根据权利要求1所述，其特征在于：纳米二氧化硅聚醚（酯）多元醇分散体为本发明人专利201310325298.9所述分散体或通过其他方法将纳米二氧化硅分散到聚醚（酯）多元醇中，分散体中的聚醚（酯）多元醇与预聚物所加聚醚（酯）多元醇相对应，且纳米二氧化硅在聚氨酯预聚物中质量分数为1-3%。

9.根据权利要求1所述，其特征在于所述扩链剂选择以下物质中的一种或者几种，1,4-丁二醇，乙二醇，己二醇，一缩二乙二醇，新戊二醇。

10.根据权利要求1所述，其特征在于所述亲水扩链剂选择以下物质中的一种或者几种，N,N- 二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠，1,2-二羟基-3-丙磺酸钠（DHPA），1,4- 丁二醇 - 2 -磺酸钠，磺酸型聚酯二元醇（分子量300-2000），磺酸型聚醚二元醇（分子量300-2000）。

11.水溶性磺酸扩链剂溶液为以下物质中的一种2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸钠盐 ( AAS45%水溶液) ，氨基磺酸钠水溶液A95（50%水溶液），聚酯型磺酸盐水溶性扩链剂PPS（PPS90%水溶液）等氨基磺酸盐水溶性扩链剂。

12.根据权利要求1所述，其特征在于所述交联剂选择以下物质中的一种，三羟甲基丙烷,蓖麻油，季吴四醇，二乙醇胺，三乙醇胺，丙三醇等大多数小分子多元醇（胺）。

13.根据权利要求1所述，其特征在于用水溶性磺酸扩链剂溶液作为后扩链剂，搭配小分子磺酸/羧酸（盐）扩链剂或磺酸（盐）接枝的聚酯/醚多元醇合成了无胺(无需使用挥发性胺作为后扩链剂）的高固含水性聚氨酯分散体（PUD）。

14.根据权利要求1所述，一种纳米二氧化硅聚醚（酯）多元醇分散体改性高固含量水性聚氨酯的方法，其特征在于：

各组分在聚氨酯预聚物中质量分数为：

低聚物多元醇在聚氨酯预聚物中质量分数为40%-60%；

多异氰酸酯在聚氨酯预聚物中质量分数为20%-40%；

扩链剂在聚氨酯预聚物中质量分数为2%-5%；

交联剂在聚氨酯预聚物中质量分数为2%-5%；

亲水扩链剂在聚氨酯预聚物中质量分数为2%-8%；

催化剂在聚氨酯预聚物中质量分数为0.3%-0.7%；

溶剂在聚氨酯预聚物中质量分数为30%-50%；

11.根据权利要求7和权利9所述，其特征在于所述亲水扩链剂为一种小分子固体羧酸或/和磺酸型亲水扩链剂和另一种磺酸型扩链剂水溶液，且前者与后者质量比2:5-4:5。