[发明专利]一种改性水性聚氨酯树脂分散体的合成及应用

权利要求书

1.一种改性水性聚氨酯树脂分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)合成异氰酸酯封端的预聚物；其中，合成预聚物所用的大分子多元醇为二聚酸聚酯多元醇或二聚酸聚酯多元醇与选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、端羟基聚烯烃二醇中的至少一种的混合物；

2)加入一部分改性单体、低沸点有机溶剂与异氰酸酯封端预聚物充分混合溶解，经中和反应后分散得到预改性乳液；

3)向预改性乳液中加入另一部分改性单体充分溶胀均匀，加入引发剂进行引发聚合；

4)脱除低沸点有机溶剂，然后加入氨基官能的非离子亲水聚氧化乙烯基醚，得到所述改性水性聚氨酯树脂分散体；所述氨基官能的非离子亲水聚氧化乙烯基醚选自聚乙二醇的端氨基聚醚、聚丙二醇的端氨基聚醚、乙二醇/丙二醇不同比例共聚的端氨基聚醚中的一种或多种；

所述改性单体选自烯属不饱和单体中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述异氰酸酯封端预聚物所用的原料包括：多异氰酸酯30-40wt％、扩链剂6-15wt％，以及与多异氰酸酯的摩尔比为1:4.5-1:5.5的大分子多元醇。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述扩链剂包括小分子多元醇扩链剂和羧酸型亲水扩链剂，用量分别为3-6wt％、3-9wt％；小分子多元醇扩链剂分子量为30-200g/mol；羧酸型亲水扩链剂包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、酒石酸、N,N-二羟甲基马来酰胺酸中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，小分子多元醇扩链剂包括三羟甲基丙烷、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；和/或

所述大分子多元醇的数均分子量为800-4000。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，大分子多元醇为二聚酸聚酯多元醇或二聚酸聚酯多元醇与选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚烯烃多元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇、聚己二酸1,4-丁二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸1,6-己二醇酯二元醇和聚己二酸新戊二醇酯1,6-己二醇酯二元醇中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，二聚酸聚酯多元醇为数均分子量1000-3000的二聚酸聚酯多元醇。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、四氢呋喃丙烯酸酯、(甲基)苯乙烯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种；所述改性单体的用量为异氰酸酯封端预聚物质量的0.1-1倍，其中步骤2)中加入40-60％。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，低沸点有机溶剂为沸点低于100℃的有机溶剂；和/或

所述中和反应使用的中和剂包括氢氧化纳、氢氧化钾、三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺、二甲基环己胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、乙基二异丙胺、二异丙基环己基胺、N-甲基吗啉、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，低沸点有机溶剂为丙酮，溶剂的用量为异氰酸酯封端预聚物质量的0.5-1.2倍。