[发明专利]一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将大分子二元醇加热去除水分，然后与二异氰酸酯及亲水扩链剂在搅拌和催化的条件下反应，得到-NCO封端的第一预聚体；

(2)将第一预聚体与小分子扩链剂2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶酮二醇及交联剂甲基化β-环糊精反应得到第二预聚体；所述小分子扩链剂2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶酮二醇结构式如下：

(3)将第二预聚体用有机溶剂调节粘度后与中和剂反应，再加入水与二胺扩链剂，高速搅拌下分散乳化，最后旋蒸除去有机溶剂得到所述含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂。

2.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述大分子二元醇为聚醚二元醇和聚酯二元醇中的至少一种；其中所述的聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二醇；所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的至少一种；所述大分子二元醇的分子量为1000～2000g/mol；

所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种；所述有机溶剂为丙酮、丁酮和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；

所述中和剂为三乙胺、氨水中的一种或两种；所述二胺扩链剂为乙二胺。

4.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热去除水分的温度为100～120℃，时间为1～4h，除水的真空度为0.09MPa；所述反应的温度为70～90℃，反应的时间为2～4h。

5.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为60～90℃，反应的时间为2～4h。

6.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述中和反应温度为25～35℃，中和反应时间为0.1～0.5h；高速搅拌下分散乳化的温度为25～35℃，时间为1～2h。

7.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述大分子二元醇、二异氰酸酯、小分子扩链剂和亲水扩链剂的总和、与二胺扩链剂摩尔比为(1～6)：(10～15)：(6～7)：(1～2)；所述甲基化-β环糊精交联剂与小分子扩链剂的摩尔比为4～5:1。

8.根据权利要求1所述的一种含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂的加入量占原料总质量的5～15％；所述高速搅拌的转速为1000～2000r/min。

9.一种由权利要求1-8任一项所述方法制得的含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂。

10.权利要求9所述的含嘧啶酮结构的水性聚氨酯树脂在制备涂料，粘合剂，智能纺织品和增塑剂中的应用。