[发明专利]一种高固含量、低粘度的单组份水性聚氨酯的制备方法

权利要求书

1.一种高固含量、低粘度的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在充氮条件下，将二苯基甲烷二异氰酸酯粉末加入至反应釜中，待其融化后，加入生物质多元醇、纳米电气石粉和N-甲基吡咯烷酮，搅拌均匀，在温度80～90℃下反应3～5h，生成预聚体；

(2)降温至60～70℃，将亲水性扩链剂加入至步骤(1)得到的预聚体中反应2～3h，再加入乙二胺反应1～2h，所述的亲水性扩链剂、乙二胺与预聚体的重量比为(0.5～1):(0.2～0.4):1；

(3)降温至室温，滴加三乙胺调节pH至中性，按照固体物料量与去离子水的重量比为1:(2～3)的比例，在800～1000r/min的高速搅拌下分散于去离子水中，形成乳化分散液；

(4)将步骤(3)得到的乳化分散液真空减压脱除溶剂，即得单组份水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的二苯基甲烷二异氰酸酯与生物质多元醇的重量比为(1.5～2.5):(0.5～1)。

3.根据权利要求1所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的纳米电气石粉的加入量为二苯基甲烷二异氰酸酯重量的0.1～0.5％。

4.根据权利要求1所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的N-甲基吡咯烷酮的加入量是根据体系的粘度变化而控制的，具体地控制体系的粘度为2000～2500mPa.s。

5.根据权利要求1或2所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的生物质多元醇为低分子多元醇和植物油基多元醇以1:(0.1～0.3)的重量比组成。

6.根据权利要求5所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的生物质多元醇为低分子多元醇和植物油基多元醇以1:0.15的重量比组成。

7.根据权利要求5所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的低分子多元醇为以淀粉为原料生产的低分子混合醇，其制备方法包括以下步骤：

(1)取小麦淀粉，过100目筛，加入浓度为0.05～0.1％v/v的硫酸溶液，使物料的含湿量为0.1％，再加入小麦淀粉重量0.4～0.6％纳米氯化锌，搅拌均匀，然后通电，在电流频率为1000～2000赫兹，电压为800～1000伏条件下处理15～20min，得物料A，备用；

(2)将步骤(1)得到的物料A与磷钨酸混合，加至反应釜中，按固液比为1g:2～4mL的比例加入去离子水，在温度为200～250℃、加氢压力为100～150MPa的条件下反应1～2h，冷却至室温，过滤，取滤液即得低分子多元醇。

8.根据权利要求7所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述磷钨酸的加入量为物料A重量的1～3％。

9.根据权利要求5所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的植物油基多元醇为蓖麻油。

10.根据权利要求1所述的单组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的亲水性扩链剂为二氨基己酸、双硫丙氨酸、2,6-二羟基安息香酸、2,2-二羟基丙酸或磺酸基琥珀酸钠。