[发明专利]一种改性聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液及其制备方法，所述改性聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液由以下重量份数的组分制成：二氧化碳共聚物多元醇：50～100份；小分子水性单体：2～10份；异氰酸酯：20～30份；催化剂：0.02～0.3份；中和剂：1～5份；小分子扩链剂：0.05～5份；纳米纤维素水分散液：1～20份。本发明使用的纳米纤维素可以在水性聚氨酯乳液中均匀分散，由于存在氢键的相互作用，形成物理网状结构，利用分子间作用力将牢牢地将水性聚氨酯乳液限制的一定的空间里，同时又以棒状分子结构分散在乳液中，一定程度上起到补强增韧的作用，提高水性聚氨酯薄膜的力学强度和耐酸性能。

技术领域

本发明属于膜技术领域，尤其涉及改性聚碳酸酯水性聚氨酯乳液及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯型水性聚氨酯具有良好的柔软性、弹性、耐水解性、耐磨耗行以及比聚酯型和聚醚型更高的拉伸性、模量和较好耐候性，可以室温下成膜，附着力较好，富有一定的弹性，可以应用在行业的各个方面，比如胶粘剂、涂料、皮革浆料、木具漆、塑胶漆等等。

但是由于其是乳液的单一性，同时也也存在一些问题，比如由于碳酸酯基团的存在，耐酸碱性能不好等不足，而这些限制了聚碳酸酯型水性聚氨酯的发展。近年来，由于水性聚氨酯的广泛使用和推广，于是如何进一步提高和加强水性聚氨酯的力学性能，耐酸碱性能以及其他的应用性能，成为大家的追捧的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液及其制备方法，本发明中的改性聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液成膜后具有较好的力学性能和耐酸性能。

本发明提供一种改性聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液，由以下重量份数的组分制成：

二氧化碳共聚物多元醇：50～100份；

小分子水性单体：2～10份；

异氰酸酯：20～30份；

催化剂：0.02～0.3份；

中和剂：1～5份；

小分子扩链剂：0.05～5份；

纳米纤维素水分散液：1～20份。

优选的，所述二氧化碳共聚物多元醇由二氧化碳和环氧丙烷进行催化反应得到。

优选的，所述二氧化碳共聚物多元醇的分子量为1000～6000；

所述二氧化碳共聚物多元醇的羟基官能度为2～5；

所述二氧化碳共聚物多元醇的二氧化碳含量为0.1～0.4。

优选的，所述小分子水性单体为磺酸盐二元醇，2，2，-双羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸，二乙醇胺，1，2-二溴丁二酸和乙二胺基乙磺酸钠中的一种或几种。

优选的，所述纳米纤维素水分散液的质量浓度为3～5％。

优选的，所述纳米纤维素水分散液为羟丙基甲基纤维素水分散液，羟乙基纤维素水分散液，端羟基纳米纤维素水分散液，聚阴离子型纳米纤维素水分散液中的一种或几种。

优选的，所述纳米纤维素水分散液的重量份数为5～15份。

优选的，所述小分子扩链剂为1，4丁二醇、乙二胺和新戊二醇中的一种或几种。

本发明提供一种改性聚碳酸酯水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：

A)将50～100重量份的二氧化碳共聚物多元醇、2～10重量份的小分子亲水单体和20～30重量份的异氰酸酯混合后，加入0.02～0.3重量份的催化剂，和1～5重量份的中和剂，进行反应，得到水性聚氨酯乳液；