[发明专利]一种超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法

权利要求书

1.一种超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

超支化多元醇的合成：将小分子多元醇和二羟甲基丙酸按摩尔比1:3～1:21溶解于溶剂中，同时加入催化剂，在80～120℃下反应2～3小时，得黄色透明溶液，采用抽真空设备，将所得黄色透明溶液减压至10～30KPa除去溶剂，得到超支化多元醇的预聚物a；

超支化自修复聚氨酯预聚体的合成：将2-羟乙基二硫化物、二异氰酸酯、脱水处理后的聚酯和聚醚混合物按照摩尔比1:3:1～1:4:1加入到反应器中，同时加入反应物的0.05%～0.1%的有机锡催化剂，在60～90℃下进行预聚反应2～5小时，得到预聚体b；将预聚物a和亲水扩链剂加入预聚体b中，在60～90℃下继续反应2～4小时，加入溶剂；将温度降至40～50℃，加入中和剂，继续反应0.5～1小时，得到预聚体c；

将步骤制备的预聚体c，在1500～2000rpm搅拌下一边分散一边加入去离子水中，然后高速分散10～30分钟，静置消泡，得到固含量为30～50%的超支化自修复水性聚氨酯乳液；

其中，步骤①中所述小分子多元醇为三羟甲基丙烷、季戊四醇，或者两者按照1:5～5:1摩尔比组成的混合物；步骤②中所述脱水处理后的聚酯和聚醚混合物由两者按照1:10～10:1的摩尔比组成。

2.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤②中，所述脱水处理后的聚酯和聚醚混合物作为聚氨酯的软段分子结构，所述的聚酯选自下列一种或任意几种按照等摩尔比的混合物：聚己二酸-1,4-丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸一缩二乙二醇酯、聚己二酸己二醇酯；所述的聚醚选自下列一种或任意几种的按照等摩尔比的混合物：聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇。

3.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤①中，所述催化剂为浓硫酸或对甲基苯磺酸，所述催化剂的用量为小分子多元醇和二羟甲基丙酸反应物总质量的1%～2%。

4.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤①中，所述溶剂为吡啶、DMF或DMAc。

5.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤②中，所述的二异氰酸酯选自下列一种或几种按照等摩尔比的混合物：异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）。

6.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤②中，所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡或辛酸亚锡。

7.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤②中，所述亲水扩链剂选自下列一种或者两种任意质量比的混合物：2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸。

8.根据权利要求1所述的超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：步骤②中，所述溶剂选自丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮、二异丁酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种。