[发明专利]一种超弹耐磨水性聚氨酯树脂、组合物及其应用

权利要求书

1.一种超弹耐磨水性聚氨酯树脂，所述树脂由聚酯二元醇与多异氰酸酯在离子化合物的存在下生成预聚物，并使预聚物中异氰酸酯的含量为1.05％～5％，然后加入中和成盐剂，最后加入去离子水乳化，同时加入后扩链剂反应制备得到。

2.如权利要求1所述的超弹耐磨水性聚氨酯树脂，其中所述聚酯二元醇，按照重量份数计，其原料配方组成为：二元酸50～80份；二元醇15～45份；催化剂0.05～0.2份；抗氧化剂0.001～0.02份；所述多异氰酸酯为脂肪族多异氰酸酯；所述离子化合物为含羧基二元醇、磺酸基二胺或磺酸基二元醇；所述的中和成盐剂为无机碱或有机叔胺；所述后扩链剂为多伯胺化合物，乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等；所述聚酯二元醇分子结构为长链型的二元醇，酸值≤0.4mgKOH/g，羟值18～37mgKOH/g，分子量为3000～6000，状态为淡红色粘稠胶状体。

3.根据权利要求2所述的超弹耐磨水性聚氨酯树脂，其特征在于所述聚酯二元醇的制备方法如下：在惰性气体保护下，将计量的二元酸、二元醇和抗氧化剂投入反应釜中加入，升至150～170℃反应1～2h，然后升温至190～210℃，测酸值低于30mgKOH/g时，加入催化剂，开始分阶段抽真空，逐步提高真空度至-0.09MPa，在此过程中保温6～8h，酸值降到0.4mgKOH/g及羟值达标后，停止反应出料。

4.根据权利要求2所述的超弹耐磨水性聚氨酯树脂，其特征在于所述二元酸为丁二酸、戊二酸、己二酸、苯酐或他们的混合物；所述二元醇为乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇，1，6-己二醇或他们的混合物；所述催化剂为二丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯；所述抗氧化剂为次磷酸、磷酸三苯酯。

5.制备如权利要求1所述的超弹耐磨水性聚氨酯树脂的方法，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：以重量克计，在干燥氮气保护下，将真空脱水后的聚酯二元醇30～200克，异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)32克加入反应容器中，在机械搅拌下、温度85℃～100℃、反应2～3个小时；降低反应体系温度至40℃～60℃，加入小分子扩链剂二元醇2.9～13.2克、交联剂三羟甲基丙烷(TMP)0.1～1.3克、溶剂丙酮10～50ml、催化剂：二月桂酸二丁基锡(T-12)0.001～0.02克、辛酸亚锡(T-9)0.001～0.02克，在机械搅拌下、温度60-70℃反应3～6小时；加入磺酸基二胺1～10克、待反应生成的预聚体中异氰酸酯基团(-NCO)含量不再变化时，降温至室温中和成盐，得聚氨酯树脂；在高剪切力下加入250～500ml水，再加入后扩链剂分散，得到透明的水性聚氨酯乳液；将水性聚氨酯乳液在50-60℃间加入水性脱丙酮剂0.1克～1.0克，再通过减压蒸馏20～60分钟脱去溶剂，得到固含量为30～45％的超弹耐磨水性聚氨酯树脂，其断裂强度20～40MPa，伸长率800～1500％，手感柔软丰满。

6.一种组合物，所述组合物含有权利要求1-5之一所述的超弹耐磨水性聚氨酯树脂。

7.如权利要求6所述的组合物，所述组合物，按重量计，超弹耐磨水性聚氨酯树脂50～70份、色浆0.01～0.05份、发泡剂0.5～5份、稳泡剂0.5～5份、增稠剂1～10份、水25～50份或1～5份功能性助剂。

8.如权利要求7所述的组合物，其中，所述色浆为水性色浆；所述发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚醚改性有机硅；所述稳泡剂为聚醚改性有机硅、椰油酸二乙醇酰胺、脂肪醇；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂、聚丙烯酸钠、丙烯酸增稠剂；所述功能性助剂为防静电剂、阻燃剂。

9.如权利要求1-5之一所述的超弹耐磨水性聚氨酯和/或权利要求6-8之一所述组合物的用途，所述用途为制备针织手套涂层。

10.如权利要求9所述的用途，其特征在于，将手套表面涂覆凝固剂，干燥2分钟后将手套浸渍所述涂层，再将手套放入80～100℃烘箱内干燥1h后脱模，所述凝固剂为5～15％硝酸钙水溶液。