[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯、制备方法及应用，属于纺织化工技术领域。

背景技术

水性聚氨酯是一种能够均匀涂布于织物表面的高分子类化合物，可通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，它不仅能改善织物外观和风格，而且可以使织物功能化，使其具有防水、透湿、阻燃等特殊功能。水性聚氨酯以水为分散剂，具有环境友好、无毒、安全等优点。但是现阶段生产的水性聚氨酯的耐静水压并不理想，耐静水压普遍偏低，防水性不好，难以满足人们在耐静水压方面的要求。

超支化聚合物是一类具有高度支化结构的高分子，由于其含有大量的端基官能团和内部空腔结构，并且具有无缠绕、非结晶性等特点。超支化水性聚氨酯是由枝化基元组成的高度枝化但是结构不规整的水性聚氨酯。采用乙酸酐对超支化水性聚氨酯进行封端，就得到乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯。

专利CN105316949A公布的硬段改性后扩链阻燃水性聚氨酯涂层剂及其制备方法，该专利中采用含磷二胺扩链剂合成了一系列后扩链阻燃水性聚氨酯，虽然也采用后扩链的方式对水性聚氨酯进行改性，得到了具有良好阻燃和力学性能的水性聚氨酯，其极限氧指数可达到31.1％，拉伸强度可达到29.5MPa。但是，其耐静水压能力并不能够满足市场使用要求。专利CN105133347A公布的耐静水压阻燃水性聚氨酯的制备方法，虽然制备的水性聚氨酯同时具备耐静水压和阻燃的性能，但是水性聚氨酯的耐静水压不高，仅为10-23kPa。唐本鑫等人发表的一篇文章中(唐本鑫，冯静静，葛震等.高耐静水压水性聚氨酯的制备与表征[J].涂料技术与文摘.2015，(10)：34-38)，虽然采用聚醚三元醇为交联剂，制得了具有耐静水压性能的水性聚氨酯织物涂层剂，但是制得水性聚氨酯的拉伸强度最高仅为19.13MPa，耐静水压仅为34.9kPa。目前，具有较高耐静水压和拉伸强度的水性聚氨酯还未见有人报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯。目的之二在于提供一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯的制备方法。目的之三在于提供一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯的应用，该水性聚氨酯可以作为织物涂层使用。

本发明是这样实现的：

一种超支化聚氨酯改性的水性聚氨酯，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％。

优选的，所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)或二羟甲基丁酸。

优选的，所述异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯化合物，更优选液化二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)。

优选的，所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)或聚乙二醇。

优选的，所述大分子交联剂为三羟基聚醚(N330)。

优选的，所述亲油性扩链剂为1,4-丁二醇(BDO)、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇。

所述碱性成盐剂为可以与羧酸反应的成盐剂，优选三乙胺、三正丁胺或氨水。

优选的，所述的二胺扩链剂为双氨基苯基氧化磷(BAPO)、双(氨基苯基)苯基氧化磷(BPPO)、双(3-氨基苯基)苯基氧化磷(BAPPO)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)(BPPA)。

所述的超支化水性聚氨酯优选乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯。

所述乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯的制备方法如下：