[发明专利]一种聚氨酯或聚氨酯-脲的水分散体、制备方法和用途

权利要求书

1.一种聚氨酯或聚氨酯-脲的水分散体，其特征在于，所述聚氨酯或聚氨酯-脲是由包含以下组分的组合物反应得到的反应产物：

a)至少一种硅氧烷组分，所述硅氧烷组分的通式为：其中，基团R含有至少两个NCO反应性基团，同时基团R₁、R₂和R₃中至少有两个基团为甲氧基和/或乙氧基；

b)至少一种官能度为2～4的多元醇组分；

c)至少一种多异氰酸酯组分；

d)至少一种亲水化合物组分，所述亲水化合物的亲水基团包含离子基团和潜离子基团中的一种或两种，所述亲水化合物含有2～3个NCO反应性基团；所述离子基团为羧酸根和/或磺酸根；所述潜离子基团为羧基和/或磺酸基；所述NCO反应性基团为羟基和/或氨基；

e)至少一种NCO反应性的、单官能度的非离子亲水化合物的组分；和

f)分子中含有1～3个氨基和/或羟基的化合物；

所述的水分散体的制备方法，包括以下步骤：以一步反应使组分b)、c)、d)和e)反应以形成端异氰酸酯的预聚物，然后以一或二阶段反应使该预聚物与组分a)和f)反应，然后用水分散或溶解，其中任选地使用能够在分散期间或之后通过蒸馏部分或完全除去的溶剂；

所述的组分b)为一种数均分子量为1000～4000的结晶型二元醇和一种数均分子量为1000～4000非结晶型二元醇的混合物；并且，所述结晶型二元醇与非结晶型二元醇的重量比是1～25:1；所述非结晶型二元醇为1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇中的一种或多种与碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯反应制备的聚碳酸酯二元醇；所述结晶型二元醇是1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的一种或两种与己二酸反应制备的聚酯二元醇。

2.根据权利要求1所述的水分散体，其特征在于，所述多异氰酸酯组分为重量比为1～50:1的六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，或者重量比为1～50:1的六亚甲基二异氰酸酯和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯的混合物。

3.根据权利要求2所述的水分散体，其特征在于，所述多异氰酸酯组分为重量比为3～10:1的六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，或者重量比为3～10:1的六亚甲基二异氰酸酯和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯的混合物。

4.根据权利要求1所述的水分散体，其特征在于，以所述组合物的总重量计，所述组分a)的用量为0.02～5wt％；组分b)的用量为30～94wt％；组分c)的用量为5～40wt％；组分d)的用量为0.2～10wt％；组分e)的用量为0.01～10wt％；组分f)的用量为0～10wt％。

5.根据权利要求1所述的水分散体，其特征在于，所述组分a)硅氧烷组分的NCO反应性官能团选自羟基、伯氨基和仲氨基中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的水分散体，其特征在于，所述组分a)为具有至少两个伯氨基和/或仲氨基的硅氧烷。

7.根据权利要求6所述的水分散体，其特征在于，所述组分a)为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的水分散体，其特征在于，所述结晶型二元醇与非结晶型二元醇的重量比是5～10:1

9.根据权利要求1所述的水分散体，其特征在于，所述组分d)中含有离子基团或潜离子基团的亲水化合物包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基琥珀酸、N-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、N-(3-氨基丙基)-2-氨基乙磺酸、N-(3-氨基丙基)-3-氨基丙磺酸、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙磺酸及它们的碱金属盐、碱土金属盐和铵盐中的一种或多种。