[发明专利]一种阳离子型水性聚氨酯乳液的制备方法

说明书

本发明属于水性聚氨酯技术领域，具体涉及一种阳离子型水性聚氨酯乳液的制备方法。本发明利用醇胺扩链剂N‑(2‑羟乙基)哌嗪分子中的仲胺基和羟基与端异氰酸酯基预聚体进行扩链反应，将叔胺基引入阳离子型WPU的主链结构中，通过乙醇酸中和可形成两个季铵盐；另一方面在WPU结构中引入适量的蓖麻油或改性蓖麻油增大WPU的交联度。在较低的亲水扩链剂含量下即可制得高分散稳定性的阳离子型WPU乳液。哌嗪环和蓖麻油的交联，以及蓖麻油的疏水脂肪链还可提高胶膜的耐水性和热稳定性。

技术领域

本发明属于水性聚氨酯技术领域，具体涉及一种阳离子型水性聚氨酯乳液的制备方法。

背景技术

随着环保法规的日益严格和人们环保意识的增强，化工行业的VOCs排放受到严格限制，涂料或黏合剂逐渐由溶剂型向水性过渡。水性聚氨酯(WPU)是水性涂料和黏合剂中非常重要的一类，是以水代替有机溶剂作为分散介质的二元胶体体系，具有不燃、无毒、耐磨、耐低温性能好以及与多种基材的粘接性能好等优点，目前已广泛应用于涂料、黏合剂、油墨连接料和革用树脂等，而且其应用领域还在不断扩大。一些国家已有了相应的WPU品牌，如德国Bayer公司的Desmocoll KA系列、Badur系列和Impranil系列、大日本油墨公司的Hydran HW系列。国内也已有一些小型的生产厂家，产品主要是用于皮革涂饰、真空吸塑和油墨等领域，品种较为单一。

按WPU结构中所含亲水基团的性质，WPU可分为阴离子型，阳离子型和非离子型。目前关于阴离子型WPU研究报道最多、应用最广；非离子型WPU由于其乳液稳定性和胶膜的性能较差，虽有一些研究但很少得到应用；阳离子型WPU由于其离子基团一般为季铵盐，受热易发生分解或发生可逆反应导致其耐热性较差，严重影响其综合性能，因此关于阳离子型WPU的报道较少，其合成工艺条件还不太成熟，多处于实验室研发阶段。近几年发现将阳离子水性聚氨酯树脂用于纺织和皮革涂饰等领域时，不仅渗透性好，而且具有优良的抗菌、防霉、防尘等功能，阳离子水性聚氨酯对疏水聚酯、植物纤维具有很好的浸润性和粘接性，同时对水的硬度不敏感，可在酸性条件下使用，因此在纺织、皮革、造纸以及木器涂料等领域具有较好的应用前景。