一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，公開了一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用。第一步，將二異氰酸酯、聚丙二醇在60-80℃下反應(yīng)1-2小時(shí)；第二步，加入催化劑二桂酸二丁基錫和親水單體在60-80℃下反應(yīng)1-2小時(shí)；第三步，加入小分子擴(kuò)鏈劑在60-80℃下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1-3小時(shí)；第四步，加入去離子水?dāng)嚢?0-60分鐘，然后自然降溫至30-40℃，加入三乙胺反應(yīng)20-50分鐘。所述的各原料重量為：二異氰酸酯175-180份、聚丙二醇300-400份、親水單體25-40份、小分子擴(kuò)鏈劑24-35份、丙酮20-25份、三乙胺30-40份、去離子水1375-1425份、二桂酸二丁基錫1份。本方法獲得的水性聚氨酯能有效解決淀粉漿料上漿成膜后，漿膜硬脆、容易龜裂脫落的技術(shù)問題。
【專利說明】一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，具體為一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在紡織領(lǐng)域，漿紗是經(jīng)紗準(zhǔn)備工程的重要工序。漿紗可以賦予經(jīng)紗抵御復(fù)雜機(jī)械外力作用的能力，提高經(jīng)紗的可織性，保證織造過程順利進(jìn)行。在漿紗過程中，一部分漿液留在經(jīng)紗的表面，當(dāng)被烘干之后，便在經(jīng)紗表面形成漿膜。漿膜可以在織造過程中抵抗外部機(jī)械作用對紗體的磨損，起到保護(hù)紗體的作用。
[0003]淀粉漿料是目前用于漿紗的主流漿料之一，淀粉用于經(jīng)紗上漿有著其他漿料難以取代的優(yōu)勢，它的資源豐富、價(jià)格低廉、環(huán)境污染性低，因而早已在紡織經(jīng)紗上漿中廣為應(yīng)用。但由于淀粉高分子重復(fù)單元為葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)，分子之間由于強(qiáng)烈的氫鍵作用使淀粉漿成膜后表現(xiàn)出硬脆性，漿膜容易龜裂脫落，不僅破壞了原有表面漿膜的完整性，降低了經(jīng)紗的耐磨性，還會產(chǎn)生大量的二次毛羽，使相鄰經(jīng)紗的毛羽互相糾纏，造成經(jīng)紗開口不清和斷頭，嚴(yán)重影響了織機(jī)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯制備方法及所得到增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯，用于解決上述淀粉漿料上漿成膜后出現(xiàn)漿膜硬脆性，容易龜裂脫落的技術(shù)問題。
[0005]制備方法包括以下步驟:
[0006](1)將二異氰酸酯、聚丙二醇在60_80°C下反應(yīng)1-2小時(shí)；
[0007](2)加入催化劑二月桂酸二丁基錫和親水單體在60_80°C下反應(yīng)1-2小時(shí)；
[0008](3)加入小分子擴(kuò)鏈劑與丙酮的混合溶液，在60_80°C下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1-3小時(shí)；
[0009](4)加入去離子水?dāng)嚢?0-60分鐘，自然降溫至30_40°C，加入三乙胺反應(yīng)20-50分鐘；
[0010](5)減壓蒸餾去除有丙酮。
[0011]所述的各原料重量為:二異氰酸酯175-180份、聚丙二醇300-400份、親水單體25-40份、小分子擴(kuò)鏈劑24-35份、丙酮20-25份、三乙胺30-40份、去離子水1375-1425份、
二桂酸二丁基錫1份。
[0012]優(yōu)選的，二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯。。
[0013]優(yōu)選的，親水單體在80 °C的真空箱中脫水1-2小時(shí)。
[0014]優(yōu)選的，親水單體為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸。
[0015]優(yōu)選的，小分子擴(kuò)鏈劑用4A分子篩進(jìn)行浸泡2-7天。
[0016]優(yōu)選的，小分子擴(kuò)鏈劑包括:碳原子為2~4的二醇、碳原子為2~4的二胺、碳原子為2~4的醇胺、碳原子為2~4的巰醇、碳原子為2~4的巰胺中的任一種。[0017]優(yōu)選的，小分子擴(kuò)鏈劑為乙二胺、丁二醇或乙醇胺中的任一種。
[0018]優(yōu)選的，攪拌速度為40_60rpm。
[0019]通過上述方法制備的用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯，PH值為7.0-8.0，粘度為
1.0-1.4mPa.S，可應(yīng)用于淀粉漿膜的改性，增強(qiáng)漿膜韌性。
[0020]本發(fā)明提供了一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯的制備方法，反應(yīng)體系中的甲苯二異氰酸酯使得水性聚氨酯分子鏈中含有苯環(huán)，提高了水性聚氨酯的剛性；反應(yīng)體系中的聚丙二醇使得水性聚氨酯具有較好的柔順性，剛?cè)徭湺谓惶媲抖卧鰪?qiáng)了供水性聚氨酯彈性。同時(shí)在反應(yīng)體系中選用了含有羧基和磺酸基的氨基酸或二羥甲基丙酸作為親水性單體使用，有利于合成的水性聚氨酯的生物降解性和抗離子性。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和氮?dú)鈱?dǎo)管的500mL四口燒瓶中，加入35g的六亞甲基二異氰酸酯、80g的聚丙二醇，混合均勻后升溫至70°C，反應(yīng)2h后，加入0.2g催化劑二桂酸二丁基錫和5g親水單體二羥甲基丙酸繼續(xù)反應(yīng)Ih得到預(yù)聚體后，通過滴液漏斗緩慢滴入7g小分子擴(kuò)鏈劑1，4- 丁二醇與4g丙酮的混合溶液，控制滴加速度，使之2h滴加完成，然后加入275ml的去離子水?dāng)嚢?0min，當(dāng)反應(yīng)體系溫度達(dá)到40°C再加入6g三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)20min，最后減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑。
[0023]準(zhǔn)確稱取200g的酸解淀粉與水性聚氨酯的混合漿料(水性聚氨酯占總質(zhì)量3%)，配制成6%的混合漿液，移入500ml的三口燒瓶中，三口燒瓶上裝有機(jī)械攪拌器，冷凝器和溫度計(jì)，將燒瓶置于水浴中開始升溫，瓶內(nèi)溫度達(dá)到95°C后保溫lh，然后澆注成膜。將干燥成型后的漿膜裁成所需尺寸在相對濕度65%、20°C的條件下平衡24h。測得漿膜數(shù)據(jù)如下:
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將二異氰酸酯、聚丙二醇在60-80°C下反應(yīng)1-2小時(shí)； (2)加入催化劑二桂酸二丁基錫和親水單體在60-80°C下反應(yīng)1-2小時(shí)； (3)加入小分子擴(kuò)鏈劑與丙酮的混合溶液，在60-80°C下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1-3小時(shí)； (4)加入去離子水?dāng)嚢?0-60分鐘，自然降溫至30-40°C，加入三乙胺反應(yīng)20-50分鐘； (5)減壓蒸餾去除有丙酮。 所述的各原料重量為:二異氰酸酯175-180份、聚丙二醇300-400份、親水單體25-40份、小分子擴(kuò)鏈劑24-35份、丙酮20-25份、三乙胺30-40份、去離子水1375-1425份、二桂酸二丁基錫1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述親水單體在80°C的真空箱中脫水1-2小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述親水單體為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述小分子擴(kuò)鏈劑用4A分子篩進(jìn)行浸泡2-7天。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述小分子擴(kuò)鏈劑包括:碳原子為2~4的二醇、碳原子為2~4的二胺、碳原子為2~4的醇胺、碳原子為2~4的巰醇、碳原子為2~4的巰胺中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述小分子擴(kuò)鏈劑為乙二胺、丁二醇或乙醇胺中的任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述攪拌速度為 40_60rpm。
9.一種用于增韌淀粉漿膜的水性聚氨酯，其特征在于，通過權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備，PH值為7.0-8.0，粘度為1.0-1.4mPa.S。
10.權(quán)利要求9所述水性聚氨酯應(yīng)用于淀粉漿膜的改性。
【文檔編號】D06M15/11GK103923297SQ201410155901
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】田培善, 林源杰, 呂福菊 申請人:西達(dá)（無錫）生物科技有限公司