[发明专利]高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液的制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液的制备方法，属于水性聚氨酯技术领域，其技术方案要点是，一种高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液，该聚氨酯的分散体乳液的生产原料包括多元醇混合物和异氰酸酯，其中，多元醇混合物由聚醚多元醇HSH‑305和/或聚醚多元醇GY‑3010E与聚四氢呋喃醚二醇PTMG‑2000、聚己内酯多元醇T2205按一定比例混合组成；通过上述原料所生产出的聚氨酯的分散体乳液，其耐碱性、水性柔韧性和拉伸强度均有所提高。

技术领域

本发明属于水性聚氨酯技术领域，特指一种高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液和其制备方法以及生产设备。

背景技术

聚氨酯(polyurethane,简称PU)是一类主链上含有氨基甲酸酯键(-NHCOO-)的重复结构单元的高分子化合物。

水性聚氨酯(WPU)是指PU溶于或分散于水中而形成的二元胶态体系(也称为水系PU或水基PU)。WPU具有独特的分子结构及聚集状态，使得它的胶膜具有优异的力学性能、耐磨性、附着力等特点。近年来，随着人们环保意识的不断增强，相比于传统的溶剂型聚氨酯，具有无污染、低有机挥发物(VOC)排放量等特点的WPU，越来越多受到学者的关注，并成为研究的热点，使其在胶粘剂、涂料、皮革加工、造纸和油墨等行业中得到了广泛应用。

实际上，由于在制备WPU的过程中会引入一些亲水基团(如-OH、-COOH等)，使得生产的一些产品固含量低，从而导致胶膜的耐水性、耐酸碱性和表面黏度差等缺陷，以至于其应用范围收到了限制。

PVC汽车革是用于汽车内部装饰的原材料，传统的PVC汽车革的表面消光通常采用溶剂型的表面处理剂，由于其中含有85～90％的有机溶剂，大量的有机溶剂会随着干燥被排放到环境中，会对环境造成严重的污染，为了环保可采用WPU作为成膜物质，但是单一的WPU在PVC汽车革表面不仅流平性不好、粘合力不足、表面颜色湿擦不合格，而且难以达到深度的消光效果，因此需要对WPU进行改性，以提高它的综合性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高耐热黄变、防粘、耐DOP析出、耐湿擦、耐热和耐碱性等性能的聚氨酯的分散体乳液和其制备方法以及其生产设备。

本发明的目的是这样实现的：一种高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液，该聚氨酯的分散体乳液的生产原料包括多元醇混合物和异氰酸酯，其中，多元醇混合物由聚醚多元醇HSH-305和/或聚醚多元醇GY-3010E与聚四氢呋喃醚二醇PTMG-2000、聚己内酯多元醇T2205按一定比例混合组成。

一种高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液的制备方法，其具体组分及其质量份数为，

生产步骤如下：①将上述的四种多元醇按一定比例混合于反应容器内，加热至60℃、抽真空，并保温20-30min；②待保温结束后，加入异氰酸酯，反应30-35min；③随后加热至70℃，进一步反应25-30min；④然后，加入亲水性扩链剂，反应30-35min；⑤再加热至75-85℃，进一步反应25-30min，并测量预聚体的NCO％值；⑥待预聚体NCO％值达到理论NCO％值后，对其进行降温，至60℃时加入丙酮稀释，冷却至30℃时，加入中和剂三乙胺进行盐化，成盐15-20min后，加入去离子水和水合肼的混合物，并高速搅拌25-30min，即得到高耐碱性水性聚氨酯的分散体乳液。

本发明进一步设置为：在步骤⑤中先加热至80℃进行反应，待25-30min后，测量预聚体的NCO％值，若其与理论值相近，则停止加热；若大于理论值，则继续加热。

本发明进一步设置为：异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯IPDI，亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸DMPA。

一种用于上述聚氨酯的分散体乳液的生产设备，包括工作台和位于工作台上且用于提供化学反应环境的反应釜,反应釜上设有装置安装口和送料口，装置安装口有三个，分别外设有用于搅拌溶液的搅拌装置、控制反应釜内温度的温度控制器和抽真空装置；