[发明专利]一种水性聚氨酯组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及精细化学品技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯组合物，通过聚氨酯预聚体的扩链再封端，而后再混配得到的具有固含量高，粘度低，便于工业化生产的水性聚氨酯组合物，可作为涂料、胶粘剂应用。该水性聚氨酯组合物的粘度很低，制备和使用过程都很方便，无毒环保。本发明得到的水性聚氨酯组合物的固含量可以达到65%以上，粘度最低为200mPa·s，胶膜的拉伸强度可以达到64.7MPa。

技术领域

本发明属于精细化学品技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯组合物及其制备方法。

背景技术

聚氨酯被广泛用于涂料工业、皮革、纺织印染工业等领域，它包括溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯两大类，其中的水性聚氨酯以水作为介质，具有无毒、价格低廉、安全等优点，因而水性聚氨酯有取代溶剂型聚氨酯的趋势。水性聚氨酯是一种设计性强，环保绿色的新型水性高分子材料，水性聚氨酯在国内的发展较国外落后，表现为固含量偏低，粘结强度则也较低，成膜力学性能也较为逊色。

水性聚氨酯以水作为分散介质，水的蒸发潜热相对于传统使用的有机溶剂要大一些，所以水性聚氨酯的干燥速度会比较慢，影响施工效率。提高固含量是解决这一问题的有效途径，但是高固含量会造成粘度的增加，这在生产产品的过程中，会造成些许不便，从而影响生产效率，不利于工业化生产。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题，提供了一种水性聚氨酯组合物，通过聚氨酯预聚体的扩链再封端，而后再混配得到的具有固含量高，粘度低，便于工业化生产的水性聚氨酯组合物。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种水性聚氨酯组合物，包括以下质量百分数的各组分：

多元醇 15-40%

二异氰酸酯 12-20%

二月桂酸二丁基锡 0.1-0.5%

亲水扩链剂 1-5%

亲油扩链剂 1-5%

扩链溶剂 3-5%

交联剂 0.1-0.5%

去离子水 35-55%

pH值调节剂 适量；

所述的pH值调节剂控制水性聚氨酯组合物的pH值为7.5-8.5；

所述的水性聚氨酯组合物是由多元醇和二异氰酸酯作为聚合原料，进行聚合后形成聚氨酯预聚体，再经过不同条件下的扩链和封端后重新混配得到的，所述的扩链是在聚氨酯预聚体中加入扩链剂和交联剂进行反应。

进一步地说，所述的多元醇为数均分子量为1000-3000的聚碳酸酯二醇、聚醚二元醇或聚酯二元醇中的一种或者两种。

进一步地说，所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的任意一种。

进一步地说，所述的亲水扩链剂为二羟甲基丁酸，所述的亲油性扩链剂为1,4-丁二醇，所述的扩链溶剂为丙酮或N-甲基吡咯烷酮。

进一步地说，所述的交联剂为三羟甲基丙烷。

进一步地说，所述的水性聚氨酯组合物的NCO基团与羟基的当量比为1-3.5:1。

本发明还提供了该水性聚氨酯组合物的制备方法，包括以下步骤：

1）先按照权利要求1所述的配方将原料配好；

2）以多元醇、二异氰酸酯作为原料进行聚合反应，形成聚氨酯预聚体；