[发明专利]一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液

说明书

本发明公开了一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液，其特征在于：由纳米有机硅乳液与水性聚氨酯乳液复合而成，以质量百分比计，纳米有机硅乳液为34‑47％、水性聚氨酯乳液53‑66％；所述的纳米有机硅乳液由乙烯基纳米SiO₂溶胶、双端烯基有机硅单体、单乙烯基有机硅单体、乳化剂、水、引发剂经乳液聚合制成；所述的水性聚氨酯乳液由聚醚二元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、二羟基硅烷单体、三乙胺、乙二胺、催化剂、有机溶剂、水反应制成。纺织品表面的疏水性可通过增加其粗超度或在表面修饰低表面能物质。以聚硅氧烷为低表面能材料，纳米二氧化硅构造粗糙度，结合水性聚氨酯，既实现了良好的拒水性能，又改善了有机硅的附着力。

技术领域

本发明涉及一种防水乳液，以纳米有机硅乳液与聚氨酯乳液复合而成，属于纳米功能材料领域。

背景技术

聚氨酯是一种嵌段聚合物，一般由低聚物二元醇的柔性长链构成链段，由多异氰酸酯和扩链剂构成硬段，具有耐磨、柔韧性好、附着力强等优点，在纺织品领域应用广泛。因为环保的原因，水性聚氨酯逐步取代了溶剂型聚氨酯。水性聚氨酯的大分子链中含大量水溶性基团，在耐水性、力学性能等方面稍有不足。

本发明拟采用纳米有机硅乳液对进行水性聚氨酯改性，将Si-O-Si、Si-C引入乳液体系，降低表面能、提高热稳定性，改善聚氨酯的耐候性、耐水性及力学性能。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液，以纳米有机硅乳液与水性聚氨酯乳液共混复合，以提升水性聚氨酯相关性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液，由纳米有机硅乳液与水性聚氨酯乳液复合而成，以质量百分比计，纳米有机硅乳液为34-47％、水性聚氨酯乳液53-66％；

所述的纳米有机硅乳液由乙烯基纳米SiO₂溶胶、双端烯基有机硅单体(如式1所示)、单乙烯基有机硅单体(如式2所示)、乳化剂、水、引发剂经乳液聚合制成；

(H₃C)₃Si-O-CH₂CH₂NH-CH₂CH＝CH₂ 式2

所述的水性聚氨酯乳液由聚醚二元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、二羟基硅烷单体(如式3所示)、三乙胺、乙二胺、催化剂、有机溶剂、水反应制成；

所述的乙烯基纳米SiO₂溶胶，由乙烯基硅烷偶联剂、催化剂、水、乳化剂制成，方法如下：将6份硅烷偶联剂KH-570、1.4份十二烷基硫酸钠、1.8份AEO-7、0.8份PEG-400加入到100份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入2.5份氨水，持续搅拌反应4h，形成乙烯基纳米SiO₂溶胶。

所述的纳米有机硅乳液，制备方法如下：

(1)向乳化器中加入250份水、18份乙烯基纳米SiO₂溶胶、24份双端烯基有机硅单体、21份单乙烯基有机硅单体及2份AEO-9、2份AEO-7、4份十二烷基苯磺酸钠，持续搅拌乳化0.5h，成预乳化液；

(2)取一半预乳化液置于带有控温、搅拌和冷凝装置的反应器中，在80℃时加入0.2份引发剂与4份水的溶液，保温反应0.5h；

(3)将另一半预乳化液置于恒压滴液漏斗中，缓慢滴入反应体系中，同时滴加0.4份引发剂与10份水的溶液，约2小时滴完，控制温度80℃，再反应2小时，得纳米有机硅乳液；

所述的水性聚氨酯乳液，制备方法如下：