新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑及其制備方法；所述新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑包括如下重量份數(shù)的各原料組分：100％聚氨酯交聯(lián)劑80?85份，非離子表面活性劑7?10份，陰離子表面活性劑7?10份，催化劑0.2?1份。本發(fā)明提供的水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑順應(yīng)綠色潮流，可以用在以水為載體的涂料、粘合機(jī)和合成革體系，既保證了材料性能，又有利于大眾的身心健康，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的多贏。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯交聯(lián)劑廣泛用于涂料、粘合劑和合成革行業(yè)，此種交聯(lián)劑含有NC0基團(tuán)通過(guò) 與0H基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而大大提高相關(guān)材料的物理和化學(xué)性能；當(dāng)前市 場(chǎng)幾乎100%使用溶劑型聚氨酯交聯(lián)劑(溶劑一般是苯，甲苯，二甲苯，醋酸乙酯，醋酸丁酯， 環(huán)已酮，丁酮等），但是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和我國(guó)人民生活的改善，對(duì)人民大眾身心健康有嚴(yán)重 破壞影響的傳統(tǒng)溶劑型產(chǎn)品受到排斥，綠色環(huán)保的聚氨酯交聯(lián)劑呼聲日益高漲。
[0003] 經(jīng)檢索目前市場(chǎng)上的水性聚氨酯交聯(lián)劑主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而接枝得聚醚型和 磺酸鹽型，此二種產(chǎn)品都必須通過(guò)高溫化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)品后期使用形成的交聯(lián)度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑 及其制備方法，本發(fā)明提供的水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑順應(yīng)綠色潮流，可以用在以水為載 體的涂料、粘合機(jī)和合成革體系，既保證了材料性能，又有利于大眾的身心健康，從而實(shí)現(xiàn) 經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的多贏。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明提供一種新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑，包括如下重量份數(shù)的各原料組 分： 100%聚氨酯交聯(lián)劑 80-85份， 非離子表面活性劑 7-10份，
[0007] 陰離子表面活性劑 7-10份， 催化劑 0.2-1份。
[0008] 優(yōu)選地，所述100%聚氨酯交聯(lián)劑是無(wú)溶劑型100%固含的六次亞甲基二異氰酸酯 聚合的產(chǎn)物，具體如434!1打?4-100、843?!11-100或1^0014!101'等。
[0009] 優(yōu)選地，所述非離子表面活性劑是脂肪醇聚氧乙稀醚，具體選自觸媒S0FTAN0T、陶 氏化學(xué)S系列或BASF的T0系列。
[0010] 優(yōu)選地，所述陰離子表面活性劑是羧酸型、黃酸型、硫酸制型、磷酸酯型中的至少 一種，具體選自陶氏化學(xué)D0WFAX2A1 或TRITON H66，HUNTSMAN的EMPIMIN 0T-75或RH0DIA C0-436。
[0011] 優(yōu)選地，所述催化劑是金屬羧酸鹽，選自0MG的BORCHI KAT22或BORCHI KAT315。
[0012] 第二方面，本發(fā)明提供一種所述新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑的制備方法，包括 如下步驟：
[0013] 將非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、催化劑混合均勻；然后加入100%聚氨 酯交聯(lián)劑，再次混合均勻，出料，即得所述新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑。
[0014] 優(yōu)選地，所述混合均勻的條件為：35-55°C、60-120轉(zhuǎn)/分鐘；溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品 變色，攪拌速度不能太高或者太低，否則乳化劑分散不均或者分散體系不穩(wěn)定。
[0015] 優(yōu)選地，加入100 %聚氨酯交聯(lián)劑的條件為:惰性氣體保護(hù)下、1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘。 [0016]進(jìn)一步地，所述惰性氣體為氦氣、氬氣、氖氣等。
[0017] 優(yōu)選地，所述再次混合均勻需要的時(shí)間為40-60分鐘。
[0018] 綜上，本發(fā)明提供的水可分散聚氨酯交聯(lián)劑，是以100%聚氨酯交聯(lián)劑為基材，配 合合適的非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑通過(guò)合適的物理方法剪切混合而成。該水 可分散聚氨酯交聯(lián)劑可以在水中分散，形成均一穩(wěn)定的分散體，與水性樹(shù)脂混合后，生成化 學(xué)鍵網(wǎng)狀體系，從而提高材料的物理化學(xué)性能。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0020] 1、用水代替甲苯，二甲苯，醋酸乙酯等有機(jī)溶劑，使最終銷(xiāo)費(fèi)者身心健康得到保 證；
[0021] 2、生產(chǎn)和施工人員大大減少接觸有機(jī)溶劑，避免了專(zhuān)業(yè)人員職業(yè)病發(fā)生；
[0022] 3、水作為載體，不存在易燃易爆問(wèn)題，危險(xiǎn)品變?yōu)榉俏ｋU(xiǎn)品；
[0023] 4、減少了有機(jī)物的排放，減輕了我們賴(lài)以生存環(huán)境的壓力；
[0024] 5、不使用溶劑，也減輕了我們對(duì)不可再生石油的依賴(lài)；
[0025] 6、長(zhǎng)期看隨著消費(fèi)量的增加，水作為載體的材料成本更低；
[0026] 7、本發(fā)明的產(chǎn)品只是通過(guò)物理混合，而且不降低交聯(lián)密度，以這種產(chǎn)品作為交聯(lián) 劑的體系必然具有更高的物化性能;而且生產(chǎn)過(guò)程中由于沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)，更易操作和控制 反應(yīng)過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0028] 實(shí)施例1-8
[0029] 實(shí)施例1-8提供了新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑及其制備方法：
[0030] 具體原料組分及重量份數(shù)如下表1所示；
[0031] 制備方法具體包括:首先將非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和催化劑在35-55°C、60-120轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌均勻，然后氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下和1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下加 入100 %聚氨酯交聯(lián)劑，攪拌40-60分鐘出料，即得。
[0032] 性能測(cè)試:對(duì)實(shí)施例1-8制備得到的新型水可分散型聚氨酯交聯(lián)劑的性能進(jìn)行檢 測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2，通常情況下，涂料粘合劑合成革使用者關(guān)注聚氨酯粘合劑3個(gè)方面的性 能，一是是否能與水性含0H基團(tuán)的樹(shù)脂形成穩(wěn)定的混合體系；二是產(chǎn)品本身在自然放置下 的儲(chǔ)存穩(wěn)定性;三是最終涂膜得硬度和耐化學(xué)品性能.
[0033] 發(fā)明人用此水性聚氨酯交聯(lián)劑與含羥基的水性丙烯酸樹(shù)脂做成室內(nèi)裝修用水性 木器涂料，根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T23999-2009〈〈室內(nèi)裝飾裝修用水性木器涂料 >>的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，由表2可知，此水性環(huán)保涂料在穩(wěn)定性，硬度附著力，耐化學(xué)品性能 大大超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的指標(biāo)。
[0034]表 1
[0039] 從表2中發(fā)明人對(duì)水性聚氨酯交聯(lián)劑的水分散性效果進(jìn)行了 2個(gè)測(cè)試評(píng)價(jià)，一是與 水性樹(shù)脂混合后的透光性，透光性越大，產(chǎn)品混溶性越好;二是混合后的活化期，活化期時(shí) 間越長(zhǎng)，產(chǎn)品越適合水性環(huán)保涂料體系;但是如果透光性好往往有更好的親水性，不利于涂 料產(chǎn)品體系的穩(wěn)定性，如何平衡透光性和活化期的二者關(guān)系是一個(gè)控制的關(guān)鍵點(diǎn)。
[0040] 另外，有好的親水分散性一般來(lái)講耐醇耐甲苯等耐性會(huì)降低，在本發(fā)明測(cè)試中，發(fā) 明人選擇了行業(yè)內(nèi)最苛刻的溶劑丁酮作為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，從數(shù)據(jù)看，基本可以達(dá)到市場(chǎng)上溶劑 型體系的標(biāo)準(zhǔn)。
[0041 ] 對(duì)比例1-5
[0042] 對(duì)比例1-5是實(shí)施例1的對(duì)比例，對(duì)比之處見(jiàn)表3，性能測(cè)試見(jiàn)表4。
[0043] 表 3
[0048]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的各原料組分： 100%聚氨酷交聯(lián)劑 80-85份， 非離子表面活性劑 7-10份， 陰離子表面活性劑 7-10份， 催化劑 0,2-1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑，其特征在于，所述100%聚氨 醋交聯(lián)劑具體為無(wú)溶劑型100%固含的六次亞甲基二異氯酸醋聚合的產(chǎn)物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑，其特征在于，所述非離子表面 活性劑具體為脂肪醇聚氧乙稀酸。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑，其特征在于，所述陰離子表面 活性劑是簇酸型、黃酸型、硫酸制型、憐酸醋型中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑，其特征在于，所述催化劑具體 為金屬簇酸鹽。6. -種根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑的制備方法，其 特征在于，包括如下步驟： 將非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、催化劑混合均勻；然后加入100%聚氨醋交 聯(lián)劑，再次混合均勻，出料，即得所述新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述 混合均勻的條件為:35-55 °C、60-120轉(zhuǎn)/分鐘。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，加入 100 %聚氨醋交聯(lián)劑的條件為:惰性氣體保護(hù)下、1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述 惰性氣體為氮?dú)狻鈿饣蚍諝狻?0. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型水可分散型聚氨醋交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所 述再次混合均勻需要的時(shí)間為40-60分鐘。
【文檔編號(hào)】C09D175/04GK105936665SQ201610396759
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】代成中, 戎影
【申請(qǐng)人】上海阮水材料科技有限公司