[发明专利]水性聚氨酯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将HDI三聚体或IPDI三聚体与聚乙二醇进行聚合反应，得到羟基封端三官能度聚合物，再将所述羟基封端三官能度聚合物与六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯反应形成异氰酸酯封端三官能度聚合物，并用丙酮调节粘度；

将六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯与二元醇类单体以及亲水性单体进行反应得到线性水性聚氨酯预聚体，并用丙酮调节粘度；

将调节过粘度的所述异氰酸酯封端三官能度聚合物和调节过粘度的所述线性水性聚氨酯预聚体在扩链剂的作用下进行交联反应后，去除丙酮。

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为400～1500，所述HDI三聚体或所述IPDI三聚体与所述聚乙二醇的摩尔比为1：3。

3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述HDI三聚体或所述IPDI三聚体与所述聚乙二醇进行聚合反应的温度75～85℃，反应时间为1～3小时。

4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，与所述羟基封端三官能度聚合物反应的所述六亚甲基二异氰酸酯或所述异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔量与所述聚乙二醇的摩尔量相等。

5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述羟基封端三官能度聚合物与六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯反应的温度为70～90℃，反应时间为1～3小时。

6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，用丙酮调节所述异氰酸酯封端三官能度聚合物的粘度是在58～65℃的温度下进行，所述丙酮的添加量为生成所述异氰酸酯封端三官能度聚合物的反应物的总质量的5％～20％。

7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，将所述六亚甲基二异氰酸酯、所述异佛尔酮二异氰酸酯、所述二元醇类单体和所述亲水性单体进行反应的温度为60～100℃，反应时间为2～8小时。

8.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，将所述六亚甲基二异氰酸酯、所述异佛尔酮二异氰酸酯、所述二元醇类单体和所述亲水性单体进行反应的温度为70～90℃，反应时间为3～7小时。

9.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，将所述六亚甲基二异氰酸酯、所述异佛尔酮二异氰酸酯、所述二元醇类单体和所述亲水性单体进行反应的温度为70～80℃，反应时间4～7小时。

10.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，将所述六亚甲基二异氰酸酯或所述异佛尔酮二异氰酸酯与所述二元醇类单体和所述亲水性单体进行反应中，所述六亚甲基二异氰酸酯或所述异佛尔酮二异氰酸酯与所述二元醇单体的摩尔比为3～5：1。

11.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，亲水性单体的用量为进行反应的所述六亚甲基二异氰酸酯或所述异佛尔酮二异氰酸酯和所述二元醇类单体的总质量的3.5％～8％。

12.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述二元醇类单体的分子量为1000～3000。

13.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述二元醇类单体包括聚丙二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇和聚四氢呋喃醚二元醇中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，亲水性单体选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种。