一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂.pdf

上传人:54 文档编号:574729 上传时间:2018-02-23 格式:PDF 页数:10 大小:365.03KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201010242036.2

申请日:

2010.07.28

公开号:

CN101935449A

公开日:

2011.01.05

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):C08L 75/08申请日:20100728授权公告日:20120905终止日期:20160728|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 75/08申请日:20100728|||公开

IPC分类号:

C08L75/08; C08G18/12; C08G18/32; C08G18/48; C08J3/03; C08J5/18; D06M15/576; D06N3/14

主分类号:

C08L75/08

申请人:

丽水市优耐克水性树脂科技有限公司

发明人:

卢子标; 谢镇铭

地址:

323000 浙江省丽水市水阁工业区金亭路8号

优先权:

专利代理机构:

北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280

代理人:

曹津燕

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种水性聚氨酯树脂的制备方法,该方法包括:(1)将多异氰酸酯、与聚醚二元醇、含氟二元醇反应制得预聚体;(2)使该预聚体与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应;(3)用成盐剂中和,加水分散乳化,得到水性聚氨酯分散液。本发明还提供了由上述方法制得的水性聚氨酯树脂。该水性聚氨酯树脂解决了油性聚氨酯树脂和普通水性聚氨酯树脂抗污耐脏、阻燃性能差的问题。

权利要求书

1: 一种水性聚氨酯树脂的制备方法, 该方法包括 : (1) 将多异氰酸酯、 与聚醚二元醇、 含氟二元醇反应制得预聚体 ; (2) 使该预聚体与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应 ; (3) 用成盐剂中和, 加水分散乳化, 得到水性聚氨酯分散液。
2: 根据权利要求 1 所述的制备方法, 其中, 所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、 氢 化二苯基甲烷二异氰酸酯、 二亚甲基苯基二异氰酸酯、 四甲基环己基二异氰酸酯和 1, 6- 六 亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种, 优选为异佛尔酮二异氰酸酯和 / 或 1, 6- 六亚甲基二异 氰酸酯。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的制备方法, 其中, 所述聚醚二元醇为聚乙二醇、 聚丙二醇、 聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种, 优选为聚四氢呋喃醚二醇。
4: 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述步骤 (1) 中多异氰酸酯与 聚醚二元醇的摩尔比为 2-6 ∶ 1, 优选为 2.5-4.5 ∶ 1 ; 聚醚二元醇与含氟二元醇的重量比 为 2-18 ∶ 1, 优选为 2-8 ∶ 1 ; 所述反应的温度为 60-90℃, 优选为 70-85℃, 反应的时间为 为 60-180 分钟, 优选为 110-130 分钟。
5: 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述含溴二元醇是可以为三溴 新戊醇、 二溴新戊二醇、 四溴双酚 A 双羟乙基醚、 四溴二季戊四醇或 2, 3- 二溴丙醇中的一种 或多种, 优选为二溴新戊二醇和 / 或四溴二季戊四醇。
6: 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述亲水扩链剂为二羟甲基 丙酸、 二羟甲基丁酸、 二羟基半酯、 乙二胺基已磺酸钠、 N- 甲基二乙醇胺、 聚环氧乙二醇、 二 乙醇胺以及二乙烯三胺与环氧氯丙烷的反应产物中的一种或多种, 优选为二羟甲基丙酸和 / 或二羟甲基丁酸。
7: 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述含氟二元醇的制备方法 为: 将摩尔比为 1.1-1.3 ∶ 1 的二乙醇胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下升温至 70-90℃, 回流反应 6-8 小时, 每间隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变 化, 用乙醇洗涤, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得到含氟二元醇。
8: 根据权利要求 1 至 7 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述步骤 (2) 中含溴二元醇与 预聚体重量比为 1-10 ∶ 100, 优选为 6-8 ∶ 100, 反应的温度为 60-90℃, 反应时间为 50-70 分钟 ; 亲水扩链剂与预聚体的重量比为 3-8 ∶ 100, 优选为 4-5 ∶ 100, 反应温度为 60-90℃, 反应时间为 120-180 分钟。
9: 根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述成盐剂为三乙胺、 氨水、 氢 氧化钠、 盐酸和乙酸中的一种或多种, 优选为三乙胺。
10: 根据权利要求 1 至 9 中任一项所述的制备方法, 其中, 所述步骤 (3) 中成盐剂与 亲水性扩链剂的摩尔比为 0.6-1.2 ∶ 1, 优选为 0.9-1 ∶ 1, 中和的温度为 30-50 ℃, 时间 为 25-40 分钟 ; 所述水的用量使得到的水性聚氨酯分散剂的固含量为 20-50 %, 优选为 25-40%。
11: 根据权利要求 1 至 10 中任一项所述的制备方法, 其中, 多异氰酸酯的摩尔数与聚醚 二元醇、 含氟二元醇、 亲水性扩链剂和含溴二元醇的总摩尔数之比为 1.1-1.8 ∶ 1, 优选为 1.2-1.4 ∶ 1。
12: 一种由权利要求 1-11 中任一项所述的制备方法制得的水性聚氨酯树脂。

说明书


一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂

    技术领域 本发明涉及一种水性聚氨酯树脂的制备方法和由该方法制得的水性聚氨酯树脂, 更具体地涉及一种合成革用抗污阻燃水性聚氨酯树脂的制备方法和由该方法制得的聚氨 酯树脂。
     背景技术 聚氨酯 (PU) 是指主链上含有大量氨基甲酸酯基团 (-NHCOO-) 的高聚物聚氨基甲 酸酯 (Polyurethane) 的简称。因其表现出优异的物化性能, 现已被广泛地应用于合成革、 人造革行业, 是一种多功能聚合物材料。成为在社会经济发展中不可缺少的一类高分子材 料。
     合成革用聚氨酯树脂分为油性聚氨酯树脂和水性聚氨酯树脂。 油性聚氨酯树脂是 将高聚物聚氨基甲酸酯溶于二甲基酰胺 (DMF)、 甲苯等有机溶剂而得到。 水性聚氨酯树脂是 将高聚物聚氨基甲酸酯分散于水中而制得。在目前的合成革企业中, 95%以上还是使用油 性聚氨酯树脂制作人造革、 合成革, 只有不到 5%的企业在小规模的使用水性聚氨酯树脂制 造合成革。
     油性聚氨酯树脂含有大量的二甲基酰胺 (DMF)、 甲苯等有机溶剂, 在制造过程中对 周围环境和现场操作人员的身体健康造成伤害。由于化学溶剂大多数易燃易爆, 容易引起 火灾。因此油性树脂成为合成革行业 “三高” 的头号威胁。另外, 油性聚氨酯树脂制作的合 成革成品抗污耐脏性能差, 在不添加阻燃剂的情况下, 亦不具有阻燃的性能。
     现行的水性聚氨酯的制备方法是将低聚物多元醇和二异氰酸酯在一定温度下反 应制得聚氨酯预聚体 ; 然后加入小分子扩链剂进行扩链反应 ; 再加入亲水性扩链剂使预聚 体变成亲水性预聚体 ; 再用成盐试剂进行中和反应, 使聚氨酯预聚体具有离子性 ; 将该具 有离子性的聚氨酯预聚体加水分散乳化 ; 再加入小分子扩链剂进行水中后扩链反应, 制得 水性聚氨酯分散液。
     然而使用普通的水性聚氨酯制成的合成革存在许多缺点需要克服。 一方面由于水 性聚氨酯树脂具有良好的亲水性能, 制作的水性生态合成革耐水解性能差, 耐酒精、 甲苯、 尿液等化学物质的性能差, 即抗污耐脏性能差。另一方面, 聚氨酯树脂是由 C、 N、 O、 H 等多 种化学元素组成, 其中 C、 N、 H 等元素易与空气中的 O 发生燃烧反应生成二氧化碳、 二氧化氮 和水等物质, 即阻燃性能差。
     因此不论是油性的聚氨酯树脂还是普通的水性聚氨酯树脂, 它们制作的合成革都 具有不耐脏、 不阻燃的缺点。 为了克服以上缺点, 本发明制作的水性聚氨酯树脂具有抗污耐 脏、 阻燃的功能。
     发明内容
     因此, 本发明的目的是克服现有技术的聚氨酯树脂不耐脏、 不阻燃的缺点, 提供一 种抗污耐脏、 阻燃的水性聚氨酯树脂的制备方法以及由该方法制得的水性聚氨酯树脂。本发明提供了一种水性聚氨酯树脂的制备方法, 该方法包括 : (1) 将多异氰酸酯 与聚醚二元醇和含氟二元醇反应制得预聚体 ; (2) 使该预聚体分别与含溴二元醇和亲水扩 链剂进行扩链反应 ; (3) 用成盐剂中和, 加水分散乳化, 得到水性聚氨酯分散液。
     其中, 所述含氟二元醇可以被含硅二元醇代替。
     根据本发明提供的制备方法, 其中, 所述多异氰酸酯可以包括脂肪族二异氰酸酯 和脂环族二异氰酸酯, 例如, 所述脂环族二异氰酸酯可以为异佛尔酮二异氰酸酯、 氢化二苯 基甲烷二异氰酸酯、 二亚甲基苯基二异氰酸酯、 四甲基环己基二异氰酸酯中的一种或多种, 优选为异佛尔酮二异氰酸酯 ; 所述脂肪族二异氰酸酯可以为 1, 6- 六亚甲基二异氰酸酯。
     所述聚醚二元醇可以包括数均分子量为 600-3000 的聚乙二醇、 聚丙二醇、 聚 四氢呋喃醚二醇中的一种或多种, 优选为聚四氢呋喃醚二醇, 其数均分子量可以优选为 1000-2500。
     所述含氟二元醇和含硅二元醇可以包括聚醚硅氧烷二元醇、 含氟二元醇中的一种 或多种, 优选为含氟二元醇, 其数均分子量可以优选为 500-1000。
     所述含氟二元醇的制备方法可以为 : 将摩尔比为 1.1-1.3 ∶ 1( 优选为 1.2 ∶ 1) 的二乙醇胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下升温至 70-90℃, 回流反应 6-8 小时, 每 间隔 15-40 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化, 用乙醇多次洗涤, 再减压蒸 馏出乙氰及未反应原料即得到含氟二元醇。 根据本发明提供的制备方法, 其中, 所述步骤 (1) 中多异氰酸酯与聚醚二元醇 的摩尔比可以为 2-6 ∶ 1, 优选为 2.5-4.5 ∶ 1 ; 聚醚二元醇与含氟二元醇重量比可以为 2-18 ∶ 1, 优选为 2-8 ∶ 1。所述反应的温度可以为 60-90℃, 优选为 70-85℃。反应时间可 以为 60-180 分钟, 优选为 110-130 分钟。
     根据本发明提供的制备方法, 其中, 所述含溴二元醇是可以为三溴新戊醇、 二溴新 戊二醇、 四溴双酚 A 双羟乙基醚、 四溴二季戊四醇或 2, 3- 二溴丙醇中的一种或多种, 优选为 二溴新戊二醇和 / 或四溴二季戊四醇。其数均分子量可以优选为 200-600。
     所述亲水扩链剂可以为二羟甲基丙酸、 二羟甲基丁酸、 二羟基半酯、 乙二胺基已磺 酸钠、 N- 甲基二乙醇胺、 聚环氧乙二醇、 二乙醇胺以及二乙烯三胺与环氧氯丙烷的反应产物 中的一种或多种, 优选为二羟甲基丙酸和 / 或二羟甲基丁酸。
     根据本发明提供的制备方法, 其中, 所述步骤 (2) 中含溴二元醇与预聚体的重量 比可以为 1-10 ∶ 100, 优选为 6-8 ∶ 100 ; 所述反应的温度可以为 60-90℃, 反应时间可以 为 50-70 分钟 ; 亲水扩链剂与预聚体的摩尔重量比可以为 3-8 ∶ 100, 优选为 4-5 ∶ 100 ; 反 应温度可以为 60-90℃, 反应时间可以为 120-180 分钟。
     需要说明的是 : 本发明对于将预聚体与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应的 先后顺序没有特别地限定, 并且两个扩链反应可以同时进行, 也可以分步进行。
     根据本发明提供的制备方法, 其中, 所述成盐剂为能够与亲水性官能团反应的胺 类化合物, 例如可以为三乙胺、 氨水、 氢氧化钠、 盐酸和乙酸中的一种或多种, 优选为三乙 胺。
     在所述步骤 (3) 中, 成盐剂的用量可用成盐率 ( 成盐剂与亲水性扩链剂的摩尔比 ) 表示, 一般成盐率可以为 60% -120%, 优选为 90% -100%, 即: 成盐剂与亲水性扩链剂的摩 尔比可以为 0.6-1.2 ∶ 1, 优选为 0.9-1 ∶ 1。一般情况下, 为了充分中和, 在加入成盐剂之
     后, 可以在 30-50℃下反应 25-40 分钟。 所述水的用量可以根据预聚体加水乳化相转变的快 慢和制革工艺对水性树脂固含量的要求确定。一般地, 水的用量可以使得到的水性聚氨酯 分散剂的固含量为 20-50%, 优选为 25-40%。
     对于整个反应过程而言, 包括多步多异氰酸酯与含活泼氢的化合物的反应, 即多 异氰酸酯分别与聚醚二元醇、 含氟二元醇、 亲水扩链剂和含溴二元醇反应。优选情况下, 多 异氰酸酯的摩尔数与聚醚二元醇、 含氟二元醇、 亲水扩链剂和含溴二元醇的总摩尔数 ( 即 与含活泼氢化合物的总摩尔数 ) 之比可以为 1.1-1.8 ∶ 1, 优选为 1.2-1.4 ∶ 1。
     本发明还提供了一种由本发明的方法制备的水性聚氨酯树脂。
     该水性聚氨酯树脂具有如下优点 :
     1、 该树脂中含有氟, 由于氟原子电负性高, 原子半径小, C-F 键极短, 氟碳化合物具 有极高稳定性与较低的表面能, 使得由具有 C-F 键的含氟聚醚二元醇扩链的水性聚氨酯也 产生很低的表面能, 因此使用该具有 C-F 键的水性聚氨酯树脂制作的合成革涂层材料具有 耐酸、 碱、 盐、 耐化学溶剂以及疏水、 疏油的优良性能。
     2、 通过化学反应溴系可反应型阻燃剂接到聚氨酯大分子链上, 其阻燃机理主要是 阻燃材料燃烧时阻燃剂分解放出溴化氢, 溴化氢捕获传递燃烧链或自由基生成活性较低的 溴自由基从而抑制或中止燃烧, 溴化氢和燃烧时生成的溴自由基具有非挥发性和低迁移 性, 容易在燃烧的表面对氧气产生稀释作用从而也有助于阻燃。 另外, 通过化学键连接将含 溴的阻燃剂永久性接入高分子链, 避免因加入添加型阻燃剂导致高分子材料耐久性差的缺 点, 同时增强了整个聚氨酯体系的相容性和配伍性。 具体实施方式
     下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述, 给出的实施例仅为了阐 明本发明, 而不是为了限制本发明的范围。
     实施例 1
     本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。
     (1) 制备含氟二元醇
     将 20g 二乙醇胺和 63.35g 甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下 80℃加热回流 6 小时, 每间隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤 6 次, 每 次 10ml, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品 50.56g( 产率为 63.2% ), 产品为黄色澄清 粘稠液体, 即含氟二元醇。
     (2) 制备预聚体
     将 100.04g 异佛尔酮二异氰酸酯加入到 100g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 2000) 和 50.5g(Mn = 505.2) 步骤 (1) 制得的含氟二元醇混合体系中, 在 80℃下反应 120 分钟。
     (3) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50℃, 加入 25.92g 二溴新戊二醇 (Mn = 262, 理论含溴 60% ) 和 13.04g 二羟甲基丙酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 80℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.2 重量%即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (4) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 40℃, 然后加入 9.82g 三乙胺,反应 30 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 660g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (5) 制备水性聚氨酯胶膜
     取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯分散液倒入表面皿, 待液面 平稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行 称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 A1。
     实施例 2
     本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。
     (1) 制备含氟二元醇
     将 12.28g 二乙醇胺和 38.88g 甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下 80℃加热回流 6 小时, 每间隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤 6 次, 每 次 10ml, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品 30.9g( 产率为 60.4% ), 产品为黄色澄清 粘稠液体, 即含氟二元醇。
     (2) 制备预聚体
     将 73.36g 异佛尔酮二异氰酸酯加入到 100g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 2000) 和 30.3g(Mn = 505.2) 步骤 (1) 制得的含氟二元醇混合体系中, 在 80℃下反应 120 分钟。 (3) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50℃, 加入 17.32g 三溴新戊二醇 (Mn = 262, 理论含溴 60% ) 和 10.42g 二羟甲基丙酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 80℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.2 重量%即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (4) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 45℃, 然后加入 7.85g 三乙胺, 反应 35 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 550g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (5) 制备水性聚氨酯薄膜
     取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿, 待液面平 稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行称 量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 A2。
     实施例 3
     本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。
     (1) 制备含氟二元醇
     将 7.94g 二乙醇胺和 25.12g 甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下 75℃加热回流 6 小时, 每隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤 6 次, 每次 10ml, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品 21.07g( 产率为 63.76% ), 产品为黄色澄清 粘稠液体, 即含氟二元醇。
     (2) 制备预聚体
     将 73.36g 异佛尔酮二异氰酸酯加入 160g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 2000) 和 20.2g(Mn = 505.2) 步骤 (1) 制得的含氟二元醇混合体系中, 在 80℃下反应 120 分钟。
     (3) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50℃, 加入 15.70g 三溴新戊二醇 (Mn = 262, 理论含溴 60% ) 和 13.01g 二羟甲基丙酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 80℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.2 重量%即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (4) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 50℃, 然后加入 9.80g 三乙胺, 反应 25 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 680g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (5) 制备水性聚氨酯薄膜
     取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿, 待液面平 稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行称 量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 A3。
     实施例 4
     本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。
     (1) 制备含氟二元醇
     将 20g 二乙醇胺和 63.35g 甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下 80℃加热回流 6 小时, 每间隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤 6 次, 每 次 10ml, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品 50.56g( 产率为 63.2% ), 产品为黄色澄清 粘稠液体, 即含氟二元醇。 (2) 制备预聚体
     将 16.82g1, 6- 六亚甲基二异氰酸酯加入到 100g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 1000) 和 50.52g(Mn = 505.2) 步骤 (1) 制得的含氟二元醇混合体系中, 在 85℃下反应 60 分钟, 降 温至 50℃ ; 再向上述体系中加入 68.91g 异佛尔酮二异氰酸酯, 在 80℃下反应 90 分钟 ;
     (3) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50 ℃, 加入 28.99g 四溴二季戊四醇 (Mn = 505.8, 理论含溴 63.2% ) 和 12.50g 二羟甲基丁酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 78℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.5 重量%即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (4) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 50℃, 然后加入 8.52g 三乙胺, 反应 25 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 660g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (5) 制备水性聚氨酯薄膜
     取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿, 待液面平 稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行称 量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 B1。
     实施例 5
     本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。
     (1) 制备含氟二元醇
     将 12.28g 二乙醇胺和 38.88g 甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下 80℃加热回流 6 小时, 每间隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤 6 次, 每
     次 10ml, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品 30.9g( 产率为 60.4% ), 产品为黄色澄清 粘稠液体, 即含氟二元醇。
     (2) 制备预聚体
     将 16.82g1, 6- 六亚甲基二异氰酸酯加入到 140g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 1000) 和 30.3g(Mn = 505.2) 步骤 (1) 制得的含氟二元醇混合体系中, 在 85℃下反应 60 分钟, 降 温至 50℃ ; 再向上述体系中加入 68.91g 异佛尔酮二异氰酸酯, 在 80℃下反应 90 分钟 ;
     (3) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50 ℃, 加入 26.25g 四溴二季戊四醇 (Mn = 505.8, 理论含溴 63.2% ) 和 13.30g 二羟甲基丁酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 78℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.5 重量%即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (4) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 50℃, 然后加入 9.06g 三乙胺, 反应 25 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 680g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (5) 制备水性聚氨酯薄膜 取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿, 待液面平 稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行称 量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 B2。
     实施例 6
     本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。
     (1) 制备含氟二元醇
     将 7.94g 二乙醇胺和 25.12g 甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下 75℃加热回流 6 小时, 每隔 30 分钟取样测其 UV-vis 光谱, 直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤 6 次, 每次 10ml, 减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品 21.07g( 产率为 63.76% ), 产品为黄色澄清 粘稠液体, 即含氟二元醇。
     (2) 制备预聚体
     将 16.82g1, 6- 六亚甲基二异氰酸酯加入到 160g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 1000) 和 20.2g(Mn = 505.2) 步骤 (1) 制得的含氟二元醇混合体系中, 在 85℃下反应 60 分钟, 降 温至 50℃ ; 再向上述体系中加入 68.91g 异佛尔酮二异氰酸酯, 在 80℃下反应 90 分钟 ;
     (3) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50 ℃, 加入 24.86g 四溴二季戊四醇 (Mn = 505.8, 理论含溴 63.2% ) 和 13.71g 二羟甲基丁酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 78℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.5 重量%即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (4) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 50℃, 然后加入 9.34g 三乙胺, 反应 25 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 700g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (5) 制备水性聚氨酯薄膜
     取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿, 待液面平
     稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行称 量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 B3。
     对比例 1
     本对比例用于说明现有技术的水性聚氨酯的制备方法。
     (1) 制备预聚体
     将 53.35g 异佛尔酮二异氰酸酯加入 160g 聚四氢呋喃醚二醇 (Mn = 2000) 中, 升 温至 80℃温度, 保温 120 分钟。
     (2) 扩链反应
     步骤 (2) 结束后, 将反应体系降温至 50℃, 加入 2.58g1, 4- 丁二醇和 10.18g 二羟 甲基丙酸, 并加入 30mL 丙酮以降低粘度, 升温至 80℃反应 180 分钟至 NCO 值降至 1.2 重量% 即得到扩链后的亲水性预聚体。
     (3) 中和、 乳化
     向亲水性预聚体中加入 20mL 丙酮并用冰水降温至 40℃, 然后加入 7.67g 三乙胺, 反应 30 分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入 540g 去离子水并高速乳化分散获得固含量 为 30%的水性聚氨酯分散液。
     (4) 制备水性聚氨酯薄膜
     取直径为 110mm 的干燥表面皿, 取 12g 上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿, 待液面平 稳后, 先放进通风橱待水分蒸发后放入 60℃的烘箱, 干燥 24 小时后, 每隔一个小时进行称 量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止, 即可得到水性聚氨酯胶膜 C1。
     性能测定
     对本发明实施例 1-3 制得的产品 A1-A3 以及对比例 1 制得的产品 C1 和合肥市科 天化工有限公司生产的 KTC-200( 记作 C2) 进行如下的性能测试, 测试结果列于表 1。
     1、 阻燃性能测定 : 参考标准 GB/T5455-85。
     2、 抗污耐脏性能 : 对于水性聚氨酯胶膜的抗污耐脏性能的检测主要体现在胶膜吸 水率大小、 耐碱及耐甲苯、 酒精等化学溶剂性能的优劣上。
     (1) 胶膜吸水率的测定 : 将干燥的胶膜按 2cm×2cm 剪好后称重 m1g, 放入自来 水中浸泡 24 小时后取出, 擦干表面的水后称重 m2g, 利用公式计算吸水率为 : (m2-m1)/ m1×100%。
     (2) 胶膜耐碱性能的测定 : 将干燥的胶膜在室温下按 2cm×2cm 剪好后放入重量分 数为 10%的碱溶液中浸泡 24 小时后观察观察试样表面是否开裂、 粉化。
     (3) 胶膜耐甲苯性能的测定 : 将干燥的胶膜按 2cm×2cm 剪好后称重 m3g, 放入纯甲 苯中浸泡 24 小时后取出, 擦干表面的甲苯后称重 m4g, 利用公式计算吸甲苯率为 : (m4-m3)/ m3×100%。
     (4) 胶膜耐酒精性能的测定 : 将干燥的胶膜按 2cm×2cm 剪好后称重 m5g, 放入 95%的酒精中浸泡 24 小时后取出, 擦干表面的酒精后称重 m6g, 利用公式计算吸酒精率为 : (m6-m5)/m5×100%。
     表1
     对本发明实施例 4-6 制得的产品 B1-B3 进行上述性能测试, 并与 C1 和 C2 进行对 比, 结果列于表 2。
     表 2。
     通过实施例 1-6 和对比例 1 的描述以及表 1、 2 中的数据可以看出, 与现有的方法 制得的水性聚氨酯树脂和商购的水性聚氨酯树脂相比, 使用本发明提供的方法制备的水性 聚氨酯树脂具有更优异的抗污耐脏性和阻燃性。
     10

一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂.pdf_第1页
第1页 / 共10页
一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂.pdf_第2页
第2页 / 共10页
一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂.pdf_第3页
第3页 / 共10页
点击查看更多>>
资源描述

《一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂.pdf(10页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN101935449A43申请公布日20110105CN101935449ACN101935449A21申请号201010242036222申请日20100728C08L75/08200601C08G18/12200601C08G18/32200601C08G18/48200601C08J3/03200601C08J5/18200601D06M15/576200601D06N3/1420060171申请人丽水市优耐克水性树脂科技有限公司地址323000浙江省丽水市水阁工业区金亭路8号72发明人卢子标谢镇铭74专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理有限公司11280代理人曹津燕54。

2、发明名称一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂57摘要本发明提供一种水性聚氨酯树脂的制备方法,该方法包括1将多异氰酸酯、与聚醚二元醇、含氟二元醇反应制得预聚体;2使该预聚体与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应;3用成盐剂中和,加水分散乳化,得到水性聚氨酯分散液。本发明还提供了由上述方法制得的水性聚氨酯树脂。该水性聚氨酯树脂解决了油性聚氨酯树脂和普通水性聚氨酯树脂抗污耐脏、阻燃性能差的问题。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页CN101935449A1/1页21一种水性聚氨酯树脂的制备方法,该方法包括1将多异氰酸酯、与聚醚二元醇、含氟二元醇。

3、反应制得预聚体;2使该预聚体与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应;3用成盐剂中和,加水分散乳化,得到水性聚氨酯分散液。2根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、二亚甲基苯基二异氰酸酯、四甲基环己基二异氰酸酯和1,6六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种,优选为异佛尔酮二异氰酸酯和/或1,6六亚甲基二异氰酸酯。3根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种,优选为聚四氢呋喃醚二醇。4根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其中,所述步骤1中多异氰酸酯与聚醚二元醇的摩尔比为261,优。

4、选为25451;聚醚二元醇与含氟二元醇的重量比为2181,优选为281;所述反应的温度为6090,优选为7085,反应的时间为为60180分钟,优选为110130分钟。5根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其中,所述含溴二元醇是可以为三溴新戊醇、二溴新戊二醇、四溴双酚A双羟乙基醚、四溴二季戊四醇或2,3二溴丙醇中的一种或多种,优选为二溴新戊二醇和/或四溴二季戊四醇。6根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法,其中,所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基半酯、乙二胺基已磺酸钠、N甲基二乙醇胺、聚环氧乙二醇、二乙醇胺以及二乙烯三胺与环氧氯丙烷的反应产物中的一种或多种,优选为二羟甲。

5、基丙酸和/或二羟甲基丁酸。7根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法,其中,所述含氟二元醇的制备方法为将摩尔比为11131的二乙醇胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下升温至7090,回流反应68小时,每间隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化,用乙醇洗涤,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得到含氟二元醇。8根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法,其中,所述步骤2中含溴二元醇与预聚体重量比为110100,优选为68100,反应的温度为6090,反应时间为5070分钟;亲水扩链剂与预聚体的重量比为38100,优选为45100,反应温度为6090,反应时间为120180分钟。9根据权利要。

6、求1至8中任一项所述的制备方法,其中,所述成盐剂为三乙胺、氨水、氢氧化钠、盐酸和乙酸中的一种或多种,优选为三乙胺。10根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法,其中,所述步骤3中成盐剂与亲水性扩链剂的摩尔比为06121,优选为0911,中和的温度为3050,时间为2540分钟;所述水的用量使得到的水性聚氨酯分散剂的固含量为2050,优选为2540。11根据权利要求1至10中任一项所述的制备方法,其中,多异氰酸酯的摩尔数与聚醚二元醇、含氟二元醇、亲水性扩链剂和含溴二元醇的总摩尔数之比为11181,优选为12141。12一种由权利要求111中任一项所述的制备方法制得的水性聚氨酯树脂。权利要求书CN。

7、101935449A1/8页3一种水性聚氨酯树脂的制备方法和水性聚氨酯树脂技术领域0001本发明涉及一种水性聚氨酯树脂的制备方法和由该方法制得的水性聚氨酯树脂,更具体地涉及一种合成革用抗污阻燃水性聚氨酯树脂的制备方法和由该方法制得的聚氨酯树脂。背景技术0002聚氨酯PU是指主链上含有大量氨基甲酸酯基团NHCOO的高聚物聚氨基甲酸酯POLYURETHANE的简称。因其表现出优异的物化性能,现已被广泛地应用于合成革、人造革行业,是一种多功能聚合物材料。成为在社会经济发展中不可缺少的一类高分子材料。0003合成革用聚氨酯树脂分为油性聚氨酯树脂和水性聚氨酯树脂。油性聚氨酯树脂是将高聚物聚氨基甲酸酯溶于。

8、二甲基酰胺DMF、甲苯等有机溶剂而得到。水性聚氨酯树脂是将高聚物聚氨基甲酸酯分散于水中而制得。在目前的合成革企业中,95以上还是使用油性聚氨酯树脂制作人造革、合成革,只有不到5的企业在小规模的使用水性聚氨酯树脂制造合成革。0004油性聚氨酯树脂含有大量的二甲基酰胺DMF、甲苯等有机溶剂,在制造过程中对周围环境和现场操作人员的身体健康造成伤害。由于化学溶剂大多数易燃易爆,容易引起火灾。因此油性树脂成为合成革行业“三高”的头号威胁。另外,油性聚氨酯树脂制作的合成革成品抗污耐脏性能差,在不添加阻燃剂的情况下,亦不具有阻燃的性能。0005现行的水性聚氨酯的制备方法是将低聚物多元醇和二异氰酸酯在一定温度。

9、下反应制得聚氨酯预聚体;然后加入小分子扩链剂进行扩链反应;再加入亲水性扩链剂使预聚体变成亲水性预聚体;再用成盐试剂进行中和反应,使聚氨酯预聚体具有离子性;将该具有离子性的聚氨酯预聚体加水分散乳化;再加入小分子扩链剂进行水中后扩链反应,制得水性聚氨酯分散液。0006然而使用普通的水性聚氨酯制成的合成革存在许多缺点需要克服。一方面由于水性聚氨酯树脂具有良好的亲水性能,制作的水性生态合成革耐水解性能差,耐酒精、甲苯、尿液等化学物质的性能差,即抗污耐脏性能差。另一方面,聚氨酯树脂是由C、N、O、H等多种化学元素组成,其中C、N、H等元素易与空气中的O发生燃烧反应生成二氧化碳、二氧化氮和水等物质,即阻燃。

10、性能差。0007因此不论是油性的聚氨酯树脂还是普通的水性聚氨酯树脂,它们制作的合成革都具有不耐脏、不阻燃的缺点。为了克服以上缺点,本发明制作的水性聚氨酯树脂具有抗污耐脏、阻燃的功能。发明内容0008因此,本发明的目的是克服现有技术的聚氨酯树脂不耐脏、不阻燃的缺点,提供一种抗污耐脏、阻燃的水性聚氨酯树脂的制备方法以及由该方法制得的水性聚氨酯树脂。说明书CN101935449A2/8页40009本发明提供了一种水性聚氨酯树脂的制备方法,该方法包括1将多异氰酸酯与聚醚二元醇和含氟二元醇反应制得预聚体;2使该预聚体分别与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应;3用成盐剂中和,加水分散乳化,得到水性聚氨酯分。

11、散液。0010其中,所述含氟二元醇可以被含硅二元醇代替。0011根据本发明提供的制备方法,其中,所述多异氰酸酯可以包括脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯,例如,所述脂环族二异氰酸酯可以为异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、二亚甲基苯基二异氰酸酯、四甲基环己基二异氰酸酯中的一种或多种,优选为异佛尔酮二异氰酸酯;所述脂肪族二异氰酸酯可以为1,6六亚甲基二异氰酸酯。0012所述聚醚二元醇可以包括数均分子量为6003000的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种,优选为聚四氢呋喃醚二醇,其数均分子量可以优选为10002500。0013所述含氟二元醇和含硅二元醇可以包括聚醚硅氧烷二。

12、元醇、含氟二元醇中的一种或多种,优选为含氟二元醇,其数均分子量可以优选为5001000。0014所述含氟二元醇的制备方法可以为将摩尔比为11131优选为121的二乙醇胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下升温至7090,回流反应68小时,每间隔1540分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化,用乙醇多次洗涤,再减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得到含氟二元醇。0015根据本发明提供的制备方法,其中,所述步骤1中多异氰酸酯与聚醚二元醇的摩尔比可以为261,优选为25451;聚醚二元醇与含氟二元醇重量比可以为2181,优选为281。所述反应的温度可以为6090,优选为7085。反应时间可以为601。

13、80分钟,优选为110130分钟。0016根据本发明提供的制备方法,其中,所述含溴二元醇是可以为三溴新戊醇、二溴新戊二醇、四溴双酚A双羟乙基醚、四溴二季戊四醇或2,3二溴丙醇中的一种或多种,优选为二溴新戊二醇和/或四溴二季戊四醇。其数均分子量可以优选为200600。0017所述亲水扩链剂可以为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基半酯、乙二胺基已磺酸钠、N甲基二乙醇胺、聚环氧乙二醇、二乙醇胺以及二乙烯三胺与环氧氯丙烷的反应产物中的一种或多种,优选为二羟甲基丙酸和/或二羟甲基丁酸。0018根据本发明提供的制备方法,其中,所述步骤2中含溴二元醇与预聚体的重量比可以为110100,优选为68100;所述。

14、反应的温度可以为6090,反应时间可以为5070分钟;亲水扩链剂与预聚体的摩尔重量比可以为38100,优选为45100;反应温度可以为6090,反应时间可以为120180分钟。0019需要说明的是本发明对于将预聚体与含溴二元醇和亲水扩链剂进行扩链反应的先后顺序没有特别地限定,并且两个扩链反应可以同时进行,也可以分步进行。0020根据本发明提供的制备方法,其中,所述成盐剂为能够与亲水性官能团反应的胺类化合物,例如可以为三乙胺、氨水、氢氧化钠、盐酸和乙酸中的一种或多种,优选为三乙胺。0021在所述步骤3中,成盐剂的用量可用成盐率成盐剂与亲水性扩链剂的摩尔比表示,一般成盐率可以为60120,优选为9。

15、0100,即成盐剂与亲水性扩链剂的摩尔比可以为06121,优选为0911。一般情况下,为了充分中和,在加入成盐剂之说明书CN101935449A3/8页5后,可以在3050下反应2540分钟。所述水的用量可以根据预聚体加水乳化相转变的快慢和制革工艺对水性树脂固含量的要求确定。一般地,水的用量可以使得到的水性聚氨酯分散剂的固含量为2050,优选为2540。0022对于整个反应过程而言,包括多步多异氰酸酯与含活泼氢的化合物的反应,即多异氰酸酯分别与聚醚二元醇、含氟二元醇、亲水扩链剂和含溴二元醇反应。优选情况下,多异氰酸酯的摩尔数与聚醚二元醇、含氟二元醇、亲水扩链剂和含溴二元醇的总摩尔数即与含活泼氢。

16、化合物的总摩尔数之比可以为11181,优选为12141。0023本发明还提供了一种由本发明的方法制备的水性聚氨酯树脂。0024该水性聚氨酯树脂具有如下优点00251、该树脂中含有氟,由于氟原子电负性高,原子半径小,CF键极短,氟碳化合物具有极高稳定性与较低的表面能,使得由具有CF键的含氟聚醚二元醇扩链的水性聚氨酯也产生很低的表面能,因此使用该具有CF键的水性聚氨酯树脂制作的合成革涂层材料具有耐酸、碱、盐、耐化学溶剂以及疏水、疏油的优良性能。00262、通过化学反应溴系可反应型阻燃剂接到聚氨酯大分子链上,其阻燃机理主要是阻燃材料燃烧时阻燃剂分解放出溴化氢,溴化氢捕获传递燃烧链或自由基生成活性较低。

17、的溴自由基从而抑制或中止燃烧,溴化氢和燃烧时生成的溴自由基具有非挥发性和低迁移性,容易在燃烧的表面对氧气产生稀释作用从而也有助于阻燃。另外,通过化学键连接将含溴的阻燃剂永久性接入高分子链,避免因加入添加型阻燃剂导致高分子材料耐久性差的缺点,同时增强了整个聚氨酯体系的相容性和配伍性。具体实施方式0027下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,给出的实施例仅为了阐明本发明,而不是为了限制本发明的范围。0028实施例10029本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。00301制备含氟二元醇0031将20G二乙醇胺和6335G甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下80加热回流6小时,。

18、每间隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤6次,每次10ML,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品5056G产率为632,产品为黄色澄清粘稠液体,即含氟二元醇。00322制备预聚体0033将10004G异佛尔酮二异氰酸酯加入到100G聚四氢呋喃醚二醇MN2000和505GMN5052步骤1制得的含氟二元醇混合体系中,在80下反应120分钟。00343扩链反应0035步骤2结束后,将反应体系降温至50,加入2592G二溴新戊二醇MN262,理论含溴60和1304G二羟甲基丙酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至80反应180分钟至NCO值降至12重量即得到扩链后的亲水。

19、性预聚体。00364中和、乳化0037向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用冰水降温至40,然后加入982G三乙胺,说明书CN101935449A4/8页6反应30分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入660G去离子水并高速乳化分散获得固含量为30的水性聚氨酯分散液。00385制备水性聚氨酯胶膜0039取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯分散液倒入表面皿,待液面平稳后,先放进通风橱待水分蒸发后放入60的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶膜A1。0040实施例20041本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制。

20、备方法。00421制备含氟二元醇0043将1228G二乙醇胺和3888G甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下80加热回流6小时,每间隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤6次,每次10ML,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品309G产率为604,产品为黄色澄清粘稠液体,即含氟二元醇。00442制备预聚体0045将7336G异佛尔酮二异氰酸酯加入到100G聚四氢呋喃醚二醇MN2000和303GMN5052步骤1制得的含氟二元醇混合体系中,在80下反应120分钟。00463扩链反应0047步骤2结束后,将反应体系降温至50,加入1732G三溴新戊二醇MN262,理论含溴60。

21、和1042G二羟甲基丙酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至80反应180分钟至NCO值降至12重量即得到扩链后的亲水性预聚体。00484中和、乳化0049向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用冰水降温至45,然后加入785G三乙胺,反应35分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入550G去离子水并高速乳化分散获得固含量为30的水性聚氨酯分散液。00505制备水性聚氨酯薄膜0051取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿,待液面平稳后,先放进通风橱待水分蒸发后放入60的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶。

22、膜A2。0052实施例30053本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。00541制备含氟二元醇0055将794G二乙醇胺和2512G甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下75加热回流6小时,每隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤6次,每次10ML,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品2107G产率为6376,产品为黄色澄清粘稠液体,即含氟二元醇。00562制备预聚体0057将7336G异佛尔酮二异氰酸酯加入160G聚四氢呋喃醚二醇MN2000和202GMN5052步骤1制得的含氟二元醇混合体系中,在80下反应120分钟。00583扩链反应说明书CN1019。

23、35449A5/8页70059步骤2结束后,将反应体系降温至50,加入1570G三溴新戊二醇MN262,理论含溴60和1301G二羟甲基丙酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至80反应180分钟至NCO值降至12重量即得到扩链后的亲水性预聚体。00604中和、乳化0061向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用冰水降温至50,然后加入980G三乙胺,反应25分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入680G去离子水并高速乳化分散获得固含量为30的水性聚氨酯分散液。00625制备水性聚氨酯薄膜0063取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿,待液面平稳后,先放进通风橱待水分蒸发。

24、后放入60的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶膜A3。0064实施例40065本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。00661制备含氟二元醇0067将20G二乙醇胺和6335G甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下80加热回流6小时,每间隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤6次,每次10ML,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品5056G产率为632,产品为黄色澄清粘稠液体,即含氟二元醇。00682制备预聚体0069将1682G1,6六亚甲基二异氰酸酯加入到100G聚四氢呋喃醚二醇MN1。

25、000和5052GMN5052步骤1制得的含氟二元醇混合体系中,在85下反应60分钟,降温至50;再向上述体系中加入6891G异佛尔酮二异氰酸酯,在80下反应90分钟;00703扩链反应0071步骤2结束后,将反应体系降温至50,加入2899G四溴二季戊四醇MN5058,理论含溴632和1250G二羟甲基丁酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至78反应180分钟至NCO值降至15重量即得到扩链后的亲水性预聚体。00724中和、乳化0073向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用冰水降温至50,然后加入852G三乙胺,反应25分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入660G去离子水并高速乳化分散获得固含。

26、量为30的水性聚氨酯分散液。00745制备水性聚氨酯薄膜0075取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿,待液面平稳后,先放进通风橱待水分蒸发后放入60的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶膜B1。0076实施例50077本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。00781制备含氟二元醇0079将1228G二乙醇胺和3888G甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下80加热回流6小时,每间隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤6次,每说明书CN101935449A6/。

27、8页8次10ML,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品309G产率为604,产品为黄色澄清粘稠液体,即含氟二元醇。00802制备预聚体0081将1682G1,6六亚甲基二异氰酸酯加入到140G聚四氢呋喃醚二醇MN1000和303GMN5052步骤1制得的含氟二元醇混合体系中,在85下反应60分钟,降温至50;再向上述体系中加入6891G异佛尔酮二异氰酸酯,在80下反应90分钟;00823扩链反应0083步骤2结束后,将反应体系降温至50,加入2625G四溴二季戊四醇MN5058,理论含溴632和1330G二羟甲基丁酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至78反应180分钟至NCO值降至15重量即。

28、得到扩链后的亲水性预聚体。00844中和、乳化0085向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用冰水降温至50,然后加入906G三乙胺,反应25分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入680G去离子水并高速乳化分散获得固含量为30的水性聚氨酯分散液。00865制备水性聚氨酯薄膜0087取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿,待液面平稳后,先放进通风橱待水分蒸发后放入60的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶膜B2。0088实施例60089本实施例用于说明本发明提供的水性聚氨酯树脂的制备方法。00901制备含氟。

29、二元醇0091将794G二乙醇胺和2512G甲基丙烯酸十二氟庚酯在氮气保护下75加热回流6小时,每隔30分钟取样测其UVVIS光谱,直至吸收峰基本无变化。用乙醇洗涤6次,每次10ML,减压蒸馏出乙氰及未反应原料即得产品2107G产率为6376,产品为黄色澄清粘稠液体,即含氟二元醇。00922制备预聚体0093将1682G1,6六亚甲基二异氰酸酯加入到160G聚四氢呋喃醚二醇MN1000和202GMN5052步骤1制得的含氟二元醇混合体系中,在85下反应60分钟,降温至50;再向上述体系中加入6891G异佛尔酮二异氰酸酯,在80下反应90分钟;00943扩链反应0095步骤2结束后,将反应体系降。

30、温至50,加入2486G四溴二季戊四醇MN5058,理论含溴632和1371G二羟甲基丁酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至78反应180分钟至NCO值降至15重量即得到扩链后的亲水性预聚体。00964中和、乳化0097向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用冰水降温至50,然后加入934G三乙胺,反应25分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入700G去离子水并高速乳化分散获得固含量为30的水性聚氨酯分散液。00985制备水性聚氨酯薄膜0099取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿,待液面平说明书CN101935449A7/8页9稳后,先放进通风橱待水分蒸发后放入60。

31、的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶膜B3。0100对比例10101本对比例用于说明现有技术的水性聚氨酯的制备方法。01021制备预聚体0103将5335G异佛尔酮二异氰酸酯加入160G聚四氢呋喃醚二醇MN2000中,升温至80温度,保温120分钟。01042扩链反应0105步骤2结束后,将反应体系降温至50,加入258G1,4丁二醇和1018G二羟甲基丙酸,并加入30ML丙酮以降低粘度,升温至80反应180分钟至NCO值降至12重量即得到扩链后的亲水性预聚体。01063中和、乳化0107向亲水性预聚体中加入20ML丙酮并用。

32、冰水降温至40,然后加入767G三乙胺,反应30分钟。向已中和的亲水性的预聚物加入540G去离子水并高速乳化分散获得固含量为30的水性聚氨酯分散液。01084制备水性聚氨酯薄膜0109取直径为110MM的干燥表面皿,取12G上述水性聚氨酯乳液倒入表面皿,待液面平稳后,先放进通风橱待水分蒸发后放入60的烘箱,干燥24小时后,每隔一个小时进行称量试验直到表面皿和树脂胶膜的总重量不变为止,即可得到水性聚氨酯胶膜C1。0110性能测定0111对本发明实施例13制得的产品A1A3以及对比例1制得的产品C1和合肥市科天化工有限公司生产的KTC200记作C2进行如下的性能测试,测试结果列于表1。01121、。

33、阻燃性能测定参考标准GB/T545585。01132、抗污耐脏性能对于水性聚氨酯胶膜的抗污耐脏性能的检测主要体现在胶膜吸水率大小、耐碱及耐甲苯、酒精等化学溶剂性能的优劣上。01141胶膜吸水率的测定将干燥的胶膜按2CM2CM剪好后称重M1G,放入自来水中浸泡24小时后取出,擦干表面的水后称重M2G,利用公式计算吸水率为M2M1/M1100。01152胶膜耐碱性能的测定将干燥的胶膜在室温下按2CM2CM剪好后放入重量分数为10的碱溶液中浸泡24小时后观察观察试样表面是否开裂、粉化。01163胶膜耐甲苯性能的测定将干燥的胶膜按2CM2CM剪好后称重M3G,放入纯甲苯中浸泡24小时后取出,擦干表面的。

34、甲苯后称重M4G,利用公式计算吸甲苯率为M4M3/M3100。01174胶膜耐酒精性能的测定将干燥的胶膜按2CM2CM剪好后称重M5G,放入95的酒精中浸泡24小时后取出,擦干表面的酒精后称重M6G,利用公式计算吸酒精率为M6M5/M5100。0118表10119说明书CN101935449A8/8页100120对本发明实施例46制得的产品B1B3进行上述性能测试,并与C1和C2进行对比,结果列于表2。0121表2。01220123通过实施例16和对比例1的描述以及表1、2中的数据可以看出,与现有的方法制得的水性聚氨酯树脂和商购的水性聚氨酯树脂相比,使用本发明提供的方法制备的水性聚氨酯树脂具有更优异的抗污耐脏性和阻燃性。说明书。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1