[发明专利]一种阳离子水性聚氨酯树脂及其制备方法

摘要

本发明提供一种阳离子水性聚氨酯及其制备方法，涉及聚氨酯技术领域。解决现有的阳离子水性聚氨酯的制备方法工艺复杂，所制备的水性聚氨酯乳液无法摆脱对石化资源依赖的问题。本发明的阳离子水性聚氨酯的结构式如式1)所示。本发明还提供一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，该方法先在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯‑醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；然后将第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；最后将第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。本发明的聚氨酯树脂性能优异，并且该水性聚氨酯能够减少对石化资源的依赖。 1

主权项

1.一种阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于，结构式如式1)所示：

R₁为以下结构中的一种：

R₂为式7)所示：

其中，m为1～30，n为1～35；

R₃为以下结构中的一种：

2.根据权利要求1所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯‑醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；所述步骤一的反应温度为70～80℃，反应时间为1.5～3小时；

步骤二：将步骤一得到的第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；所述步骤二的反应温度为30～40℃，反应时间为1～2小时；

步骤三：将步骤二得到的第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂，所述步骤三的反应温度为65～75℃，反应时间为1.5～2小时。

3.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6‑六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯以及4,4‑二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述的聚(碳酸酯‑醚)二元醇的分子量为1500～5000道尔顿。

5.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的亲水扩链剂为N‑甲基二乙醇胺。

6.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的酸为三氟乙酸、三氯乙酸、醋酸以及盐酸中的一种。

7.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述的聚(碳酸酯‑醚)二元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂、丁二醇的质量比为(960～1440)：(370～580)：(71～230)：(29～42)。