[发明专利]一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯、制备方法及应用

权利要求书

1.一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述的水性聚氨酯以各组分质量总和为100％计，各组分及其质量百分比为：后扩链改性水性聚氨酯为88-97％，超支化水性聚氨酯3-12％；

所述后扩链改性水性聚氨酯以配方中组分总质量为100％计，各组分质量百分比为聚醚二元醇32.04-40.34％，大分子交联剂6.91-7.15％，亲水性扩链剂7.84-7.92％，异氰酸酯19.62-20.90％，亲油性扩链剂1.70-1.73％，碱性成盐剂5.96-6.03％以及二胺扩链剂16.13-25.64％。

2.如权利要求1所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃二醇、聚丙二醇或聚乙二醇；所述大分子交联剂为三羟基聚醚；所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；所述异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯化合物；所述亲油性扩链剂为1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇；所述碱性成盐剂为三乙胺、三正丁胺或氨水。

3.如权利要求1所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。

4.如权利要求1所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述的二胺扩链剂为双氨基苯基氧化磷、双(氨基苯基)苯基氧化磷、双(3-氨基苯基)苯基氧化磷或2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺环-3,9-二氧-3,9-二(3-氨基苯基)。

5.如权利要求1所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述的超支化水性聚氨酯是乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯。

6.如权利要求5所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯的制备方法如下：

在惰性气体或氮气氛围，60-80℃下，搅拌条件下将异佛尔酮二异氰酸酯与二羟甲基丙酸混合均匀，维持原温度恒温反应4-6h，降温至-10℃～-5℃，得到反应中间体，滴入二乙醇胺，反应2h后，升温至85℃，加入与二羟甲基丙酸等摩尔的三乙胺反应0.5h后，在70℃恒温旋蒸，去除溶剂，沉淀抽滤得到滤渣，将滤渣用无水乙醚冲洗3～5次后，在60℃下真空干燥24h后，得到未封端的超支化水性聚氨酯；在70～90℃下，取未封端的超支化水性聚氨酯和乙酸酐，完全溶于吡啶中，以硫酸为催化剂，反应2～8h，得到液体，在60～80℃下恒温旋蒸，沉淀抽滤得到滤渣并用蒸馏水冲洗3～5次后，在80～120℃下真空干燥18～36h后，制得乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯；

所述异佛尔酮二异氰酸酯与二羟甲基丙酸的摩尔比为2-8:1；

所述二乙醇胺与反应中间体的摩尔比为1-1.1:1；

未封端的超支化水性聚氨酯的质量：乙酸酐的体积＝1:1；

硫酸与乙酸酐的摩尔比≥0.2:1。

7.如权利要求6所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，其特征在于：所述二羟甲基丙酸先完全溶解于二甲基甲酰胺中，再与异佛尔酮二异氰酸酯混合。

8.一种如权利要求1～7任意一项所述的超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

在80℃下，将亲水性扩链剂和异氰酸酯加入干燥无水的聚醚二醇和大分子交联剂中，在80～85℃反应2-3h，加入有机溶剂1调节反应体系粘度至能够顺利搅拌，加入亲油性扩链剂反应3-5h，加入碱性成盐剂成盐后，加入去离子水和二胺扩链剂的有机溶液，分散均匀后得到后扩链改性水性聚氨酯分散液，再取后扩链改性水性聚氨酯和超支化水性聚氨酯溶液混合后，搅拌分散均匀，去除有机溶剂1，得到一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯；

所述去离子水与后扩链改性水性聚氨酯的反应原料总质量比为1.86-2.33:1；

所述超支化水性聚氨酯溶液是将超支化水性聚氨酯溶解在三乙胺质量分数为5％的水溶液中得到的。

9.如权利要求8所述的一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述干燥无水的聚醚二醇和大分子交联剂是在110℃真空干燥2h得到的；所述有机溶剂1为丙酮、丁酮或四氢呋喃；二胺扩链剂的有机溶液中的有机溶剂为甲基吡咯烷酮。

10.一种如权利要求1～7任一项所述的超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯的应用，其特征在于：所述超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯用作织物涂层。