[发明专利]壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂，如式(I)所示：

-R₁-选自以下结构中的一种：

-R₂-如式(6)所示：

m为1～30，z为1～35；

R₃选自以下结构中的一种或多种：

Cl式(10)；

-R₄选自以下结构中的一种：

-CH₃ 式(11)；

a为1～4的整数；

n为2～200的整数。

2.一种壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)在保护气氛中，将包含式(6)结构的二氧化碳基二元醇与式(II)所示的二异氰酸酯混合，加热反应，得到第一产物；

S2)将所述第一产物与式(III)所示的亲水扩链剂在催化剂存在的条件下反应，得到第二产物；

S3)将所述第二产物、壳聚糖与式(IV)所示的二醇混合加热反应，得到第三产物；

S4)将所述第三产物与酸混合进行中和反应，乳化后，得到式(I)所示的壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂；

OCN-R₁-NCO式(II)；

-R₁-选自以下结构中的一种：

-R₂-如式(6)所示：

m为1～30，z为1～35；

R₃选自以下结构中的一种或多种：

Cl 式(10)；

-R₄选自以下结构中的一种：

-CH₃ 式(11)；

a为1～4的整数；

n为2～200的整数。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述包含式(6)结构的二氧化碳基二元醇的分子量为1500～5000道尔顿。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1)中加热反应的温度为70℃～80℃；所述加热反应的时间为1.5～3h；

所述步骤S2)中反应的温度为30℃～40℃；所述反应的时间为1～2h；

所述步骤S3)中加热反应的温度为65℃～85℃；所述加热反应的时间为1.5～2h。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述包含式(6)结构的二氧化碳基二元醇与式(II)所示的二异氰酸酯的质量比为(110～185)：(16～92)；

所述式(III)所示的亲水扩链剂与包含式(6)结构的二氧化碳基二元醇的质量比为：(2.95～11.40)：(110～185)；

所述壳聚糖与包含式(6)结构的二氧化碳基二元醇的质量比为(2.95～11.40)：(110～185)。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2)中的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S5)具体为：

将所述第三产物与酸混合进行中和反应后，加水搅拌进行乳化，得到式(I)所示的壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂；所述搅拌的速度为1200～1800rpm；所述搅拌的时间为0.5～2h。

8.权利要求1所述的壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂或权利要求2～7任意一项所制备的壳聚糖改性阳离子水性聚氨酯树脂在涂料中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述涂料包括：

-R₁-选自以下结构中的一种：

-R₂-如式(6)所示：

m为1～30，z为1～35；

R₃选自以下结构中的一种或多种：

Cl式(10)；

-R₄选自以下结构中的一种：

-CH₃ 式(11)；

a为1～4的整数；

n为2～200的整数。