[发明专利]一种高强度水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液及制备方法

权利要求书

1.一种水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）改性羧基化纤维素分散液的制备：在反应器中按配比加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺化合物和水后搅拌溶解；然后加入PBS缓冲液，再加入羧基化纤维素，于冰水浴下反应得到混合溶液；之后将混合溶液离心洗涤至上层清液为中性，得到改性后的羧基化纤维素；然后在冰水浴中采用超声细胞粉碎机将改性后的羧基化纤维素分散在水与N,N-二甲基甲酰胺DMF的混合溶剂中得到改性羧基化纤维素分散液；其中所述在水与DMF的混合溶剂中水与DMF的比例为（1-10）：1；所述的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺化合物、水、羧基化纤维素的质量比为1：（2-4）：（20-40）：（0.6-1.2）；

（2）水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液的制备：按配比在二异氰酸酯化合物中，滴加低聚物多元醇和催化剂，搅拌进行反应；滴加完毕后，加入亲水单体，继续搅拌，进行反应，之后用甲苯-二正丁胺法测定生成预聚体的异氰酸酯基-NCO含量，当预聚体内-NCO接近理论值时，降温，加入胺类化合物，继续搅拌，进行反应；反应结束后得到水性聚氨酯预聚体；然后调节粘度，将水性聚氨酯预聚体滴加入步骤（1）所述的改性羧基化纤维素分散液中，高速搅拌乳化后低速搅拌消泡；最后加入胺类扩链剂反应，反应结束即制得水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液；其中，所述的二异氰酸酯化合物、低聚物多元醇、催化剂、亲水单体、胺类化合物、改性羧基化纤维素分散液、胺类扩链剂用量比为（20-40）：（30-50）：（0.01-0.1）：（3-7）：（2-8）：（1-10）：（1-3）。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的胺类扩链剂为乙二胺、水合肼、二乙烯二胺、三乙烯四胺中的一种或者一种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的预聚体-NCO理论含量范围为3%-6%。

4.权利要求1-3任一所述的制备方法得到的水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液。

5.权利要求4所述的水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液制备得到的水性聚氨酯/纤维素纳米复合膜或纳米复合涂层。

6.一种包装材料，所述的包装材料的制备需要权利要求4所述的水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液。

7.权利要求4所述的水性聚氨酯/纤维素纳米复合乳液在涂料、胶粘剂、油墨、表面处理剂、弹性体、发泡材料或功能薄膜中的应用。