專利名稱：一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分散體系，具體的說(shuō)，是一種水性聚氨酯-聚脲水分散體的制備方法，屬于化工分散體系制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的水性聚氨酯的制備方式是將含羧基親水基團(tuán)的醇、多元醇及二異氰酸酯在少量高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑作為助溶劑的條件下進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)，再使用三級(jí)胺中和，是預(yù)聚體具有離子型，從而具有親水性，將此具有離子型的預(yù)聚體用適量溶劑稀釋，分散再水中進(jìn)行乳化和擴(kuò)鏈反應(yīng)，可以制得水性聚氨酯-聚脲分散體或是將多元醇及二異氰酸酯預(yù)聚反應(yīng)， 加入大量低沸點(diǎn)溶劑，在低溫下用含親水基團(tuán)的多元胺(如氨基磺酸鹽)進(jìn)行擴(kuò)鏈乳化，最后脫出低沸點(diǎn)溶劑，獲得水性聚氨酯-聚脲分散體。一般水性聚氨酯-聚脲分散體在制備過(guò)程中，要求原料充分脫水，且生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)禁接觸水分，否則會(huì)導(dǎo)致體系粘度增加而無(wú)法正常乳化，嚴(yán)重導(dǎo)致預(yù)聚過(guò)程中凝膠，且生產(chǎn)過(guò)程中需要添加一定量的助溶劑，如丙酮、丁酮、 二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮，生產(chǎn)或使用過(guò)程會(huì)釋放一定量V0C，造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述不足，本發(fā)明公開(kāi)一種在制備過(guò)程中不需要使用助溶劑和溶劑即可得到的水性聚氨酯_聚脲的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是這樣的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，依次包括下述步驟1)稱取質(zhì)量百分比60 80%的去離子水加入至帶攪拌器的反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于冰水浴中冷卻至5°C以下，邊攪拌邊加入質(zhì)量百分比1 5%分子式為(I)或(II)的聚醚胺，攪拌溶解成均勻溶液，再加入質(zhì)量百分比0. 5 2%的陰離子型表面活性劑，體系溫度控制在0°C 2°C攪拌均勻；
權(quán)利要求
1.一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，依次包括下述步驟1)稱取質(zhì)量百分比60 80%的去離子水加入至帶攪拌器的反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于冰水浴中冷卻至5°C以下，邊攪拌邊加入質(zhì)量百分比1 5%分子式為(I)或(II)的聚醚胺，攪拌溶解成均勻溶液，再加入質(zhì)量百分比0. 5 2%的陰離子型表面活性劑，體系溫度控制在0°C 2°C攪拌均勻；H3CfOCH2CH2 ^(OCH2CHfNH2R1 = H 或 CH3(I)CH3 CH3CH3H2NCHCH2"(0CHCH2^^0CH2CH2^"^0CH2CH4NH2(II)其中a、b、c均為O 100之間的整數(shù)，且a、b、c不能同時(shí)為零，所述的聚醚胺的摩爾質(zhì)量為50 5000g/摩爾，胺基官能度> 1，聚氧化乙烯鏈段摩爾質(zhì)量占聚醚胺分子摩爾質(zhì)量的40 99% ；2)稱取質(zhì)量百分比10 25%，摩爾質(zhì)量為50 5000g/摩爾的聚合物多元醇與質(zhì)量百分比2 8%的多異氰酸酯混合均勻，制得聚合物多元醇-多異氰酸酯的混合物；3)將步驟2)得到的聚合物多元醇-多異氰酸酯在高速攪拌下加入到步驟1)所得的物質(zhì)中，在-1 3°C下快速攪拌8 15分鐘，生成油相成份為聚合物多元醇-多異氰酸酯混合物的0/W性微乳液；4)在步驟3)所得的物質(zhì)中加入質(zhì)量百分比0.001 0. 有機(jī)金屬催化劑，在40 80°C攪拌反應(yīng)2 6小時(shí)，生成水性聚氨酯-聚脲分散體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的聚醚胺為單醇引發(fā)劑與EO或PO的其中之一或者它們的組合反應(yīng)而得的聚醚單胺或聚醚二胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的陰離子表面活性劑含有烷基羧酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽其中之一或它們的組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉或者十六烷基磺酸鈉或者仲烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉或者十二烷基硫酸鈉或者十六烷基硫酸鈉的其中之一或者它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇的羥基官能度> 2，羥值為30 500mgK0H/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5任意所述的一種水性聚氨酯_聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇為聚氧化丙烯多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烴多元醇、蓖麻油多元醇、環(huán)氧樹(shù)脂多元醇或松香酯多元醇的其中之一或者它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的多異氰酸酯化合物為芳香族多異氰酸酯或脂肪族多異氰酸酯或脂環(huán)族多異氰酸酯的其中之一或者它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的多異氰酸酯的NCO官能度大于或等于二 ；異氰酸酯的NCO基團(tuán)與聚合物多元醇中羥基的當(dāng)量比為3 1.2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水性聚氨酯_聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的多異氰酸酯為六亞甲基-1，6-二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯或二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯或2，2，4_三甲基-1，6-己二異氰酸酯或2，4，4_三甲基-1，6-己二異氰酸酯或 4,4'-異氰酸酯環(huán)己酯基甲烷或1，4_環(huán)己烷二異氰酸酯或?qū)Ρ蕉惽杷狨?、甲苯二異氰酸酯?，4'，4'-三苯甲烷三異氰酸酯或1，3-二(2-異氰酸丙-2-酯基)苯或1，4-二 (2_異氰酸丙-2-酯基)苯或1，3_二(異氰酸甲酯基)苯或1，5_萘二異氰酸酯或2，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯或4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯或含噁二嗪二酮多異氰酸酯或含有脲二酮基團(tuán)的多異氰酸酯或氨基甲酸酯型多異氰酸酯、脲基甲酸酯型多異氰酸酯或縮二脲多異氰酸酯或亞氨基噁二嗪二酮多異氰酸酯的其中之一或它們的任意組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)金屬催化劑為有機(jī)錫催化劑、羧酸鹽催化劑、鈦酸酯催化劑、有機(jī)鋯催化劑、有機(jī)鉍催化劑的其中之一或者它們的任意組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種水性聚氨酯-聚脲分散體的制備方法，旨在提供一種制備過(guò)程中不需要使用助溶劑和溶劑生產(chǎn)水性聚氨酯-聚脲的方法；其技術(shù)要點(diǎn)包括下述步驟1)稱取質(zhì)量百分比60～80％的水加入反應(yīng)器，再加入質(zhì)量百分比1～5％的聚醚胺，混勻，加入質(zhì)量百分比0.5～2％的陰離子型表面活性劑，攪拌均勻；2)稱取質(zhì)量百分比10～25％聚合物多元醇與質(zhì)量百分比2～8％的多異氰酸酯混合均勻；3)將步驟2)得到的物質(zhì)加入到步驟1)所得的物質(zhì)中，攪拌均勻；4)在步驟3)所得的物質(zhì)中加入質(zhì)量百分比0.001～0.1％有機(jī)金屬催化劑，在40～80℃攪拌反應(yīng)2～6小時(shí)，生成水性聚氨酯-聚脲分散體；屬于化工分散體系制備技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08G18/44GK102352010SQ201110169988
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者呂錢江, 張衛(wèi)東 申請(qǐng)人:惠州市漢諾新材料有限公司