[发明专利]一种聚氨酯水分散体及其制备方法

摘要

本发明公开了一种聚氨酯水分散体及其制备方法。该制备方法先将三羟甲基丙烷或甘油与酸酐混合，制备羧酸型亲水单体；然后以摩尔份数计，在反应釜中加入20～60份聚合物二元醇、4-10份羧酸型亲水单体和30～60份二异氰酸酯单体，升温至60℃～100℃保温；加入1-10份小分子二元醇扩链剂、2份-10份非离子亲水扩链剂和1-6份交联剂，反应至NCO基含量低于5％；调节反应物粘度，降温，加入中和剂中和后，加水乳化，加入胺类扩链剂，蒸馏脱除溶剂，得聚氨酯水分散体；本发明羧酸型亲水扩链剂性能稳定，成本低廉，使用其制备的聚氨酯水分散体固体含量高，涂膜具有较高的硬度和优异的耐化学品性能。

主权项

一种聚氨酯水分散体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)羧酸型亲水单体制备：将三羟甲基丙烷或甘油与酸酐混合，在90℃～140℃反应2～4h，测定反应体系的酸值达到理论值后，降温出料得到羧酸型亲水单体；所述的酸酐为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丁二酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种；所述三羟甲基丙烷或甘油与酸酐的摩尔比为1:0.85‑1.25；2)聚氨酯水分散体：以摩尔份数计，在反应釜中加入20～60份聚合物二元醇、4‑10份羧酸型亲水单体和30～60份二异氰酸酯单体，升温至60℃～100℃，保温1.0小时～2.0小时；加入1‑10份小分子二元醇扩链剂、2份‑10份非离子亲水扩链剂和1‑6份交联剂，在50℃～70℃下反应至NCO基含量低于5％；调节反应物粘度为300‑3000cps，降温，得聚氨酯预聚体；加入中和剂中和后，加水乳化，加入胺类扩链剂，反应至NCO基质量百分含量低于0.5％，然后蒸馏脱除溶剂并调节pH值至6‑8，得聚氨酯水分散体；所述的聚合物二元醇的数均分子质量为300‑10000，羟值为30‑200mgKOH/g；所述的二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、已二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(m‑TMXDI)、六环己基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或两多种；所述的小分子扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4‑丁二醇，1,6‑己二醇，1,4‑环己二醇、二乙二醇、二甘醇和乙基丁基丙二醇中的一种或多种；所述的交联剂为丙三醇、三羟甲基丙烷、1,2,4‑丁三醇和季戊四醇中的一种或多种；所述的非离子型亲水扩链剂为聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚和聚氧乙烯醚中一种或多种；所述的中和剂为N，N‑二甲基乙醇胺、氨水、三乙胺其中一种或多种所述胺类扩链剂是肼、乙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺一种或多种。