專利名稱：一種陰離子型聚氨酯修飾膏和制備方法及用途的制作方法
專利說明一種陰離子型聚氨酯修飾膏和制備方法及用途 本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種陰離子型聚氨酯修飾膏和制備方法及用途。水分散材料存在的一個(gè)共同的弱點(diǎn)就是耐水性較差，特別是單組分水分散材料，聚氨酯水分散體也同樣存在耐水性差的弱點(diǎn)，這給聚氨酯水分散體的應(yīng)用帶來了很大的限制；此外，通常的陰離子型聚氨酯水分散體多為液體，固含量低，易于流動(dòng)，在非水平基面上使用易造成厚薄不均，而且還產(chǎn)生流掛，影響應(yīng)用效果。本發(fā)明的目的為了解決上述問題，通過在陰離子型聚氨酯水分散體的大分子中引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)，極大地改善了其耐水性；并通過加入一種輕質(zhì)多孔材料使其成為具有觸變性的、易于涂抹的膏狀體，在非水平基面上使用不產(chǎn)生厚薄不均與流掛現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)上述的目的設(shè)計(jì)一種陰離子型聚氨酯修飾膏，其特征在于由(A)二異氰酸酯、(B)具有活性氨基和、或羥基的化合物、(C)三元醇化合物、(D)二元醇、(E)中和劑、(F)一種輕質(zhì)多孔材料等物質(zhì)反應(yīng)合成，其中(A)二異氰酸酯是脂肪族或芳香族的，如TDI-100、TDI-80、MDI、HMDI、IPDI、HDI、NDI，XDI等；(B)具有活性氨基、羥基的大分子或低分子化合物是具有兩個(gè)活性氨基或兩個(gè)活性羥基的大分子或低分子化合物，也可以是具有活性氨基和活性羥基的大分子或低分子化合物，如聚醚、聚酯、乙二醇、1，4-丁二醇、1，6--己二醇、甲基丙二醇、乙二胺、三乙烯二胺、一縮二乙二醇等；(C)三元醇化合物是具有至少一種含有三個(gè)羥基的低分子三元醇化合物，如甘油、蓖麻油等；(D)二元醇是含有COOH基團(tuán)的小分子二元醇，可以是二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸；(E)中和劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鋰等無機(jī)堿，也可以是三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺等有機(jī)堿；(F)一種輕質(zhì)多孔材料是一種中空微球(空心粉或輕粉)，是一種空心、內(nèi)含氮?dú)夂投趸钾?fù)壓氣體的細(xì)小粉末球體，粒徑20～250微米，其主要成分如下(重量百分比)SiO260～80％MgO 0～15％Na2O 5～16％MnO20～10％CaO 5～25％其主要技術(shù)參數(shù)為粒徑10～100μm、外觀自由流動(dòng)粉末，顯微鏡下觀察為中空封閉球體、堆積密度0.20～0.25克/立方厘米、抗壓強(qiáng)度3～5兆帕、含堿量小于4毫克當(dāng)量/克、漂浮量浸水24小時(shí)后，漂浮量不小于93％(體積比)、水份小于0.5％、PH值8～9，其主要典型物理性質(zhì)為粒度10～100μm、近似粒徑75μm、壁厚1～2μm、密度5～25磅/英尺(隨密度和顆粒而變)、膨脹系數(shù)8.8～10℃(60-440℃)、比熱0.27千卡/克(近似值)、軟化點(diǎn)615℃長時(shí)間下的最高使用溫度約550℃、吸油率約36克油100毫升、介電常數(shù)1.2兆赫茲到8.6千兆赫茲。本產(chǎn)品的制備方法由脂肪族或芳香族的二異氰酸酯(A)與經(jīng)過處理的多元醇(B)(C)的部分或全部以NCO/OH(NH)＝1.5-2.5的摩爾比在40～80℃進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)1～6小時(shí)，預(yù)聚完畢后，加入占聚合的2～20％的(D)并加入與剩余異氰酸根摩爾比為0.5～0.95∶1的低分子的二元醇或二元胺類擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1～4小時(shí)，擴(kuò)鏈完畢后，將體系降溫至25～35℃，加入與(D)相匹配的(E)及全部的(F)和水乳化，待乳化完全后脫去溶劑，經(jīng)研磨得到體系的PH值為6-8，可流動(dòng)的白色細(xì)膩膏狀物。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的PU水乳液具有較高的硬度(邵A90)、良好的耐溶劑性(25℃丙酮中侵泡4小時(shí)不溶化)、耐水性(25℃侵泡24小時(shí)不開裂)、較高的粘接性能，較小的塌落度，成膜后具有微孔結(jié)構(gòu)，具有透氣性，并與其它水乳液具有良好混溶性以及可與它們形成穩(wěn)定混合物，可作為涂料、粘合劑、皮革修補(bǔ)劑、人造革修飾劑、織物涂飾劑等，值得推廣應(yīng)用。下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明做詳細(xì)說明，這種化工產(chǎn)品的制造技術(shù)對本專業(yè)的人來說還是比較清楚的。
陰離子型聚氨酯修飾膏的具體配方為TDI-100120g；HDI10g；賽克10g；PPG-21070g；PPG220200g；乙二醇20g；DMPA20g；TEA16g；丙酮100g；DMF20g；乙酸乙酯20g；去離子水500g；輕質(zhì)多孔材料200g。
陰離子型聚氨酯修飾膏的具體制備方法如下脂肪族或芳香族的二異氰酸酯(A)與經(jīng)過處理的多元醇(B)(C)的部分或全部，以NCO/OH(NH)＝1.5-2.5的摩爾比在40～80℃進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)1～6小時(shí)，預(yù)聚完畢后，加入占聚合物總量的2～20％的(D)并加入與剩余異氰酸根摩爾比為0.5～0.95∶1的低分子的二元醇或二元胺類擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1～4小時(shí)，擴(kuò)鏈完畢后，將體系降溫至25～35℃，加入與(D)相匹配的(E)(F)及全部的水乳化，待乳化完全后脫去溶劑，得到體系的PH值為6-8，外觀為可流動(dòng)、具有觸變性的白色細(xì)膩膏狀物。
權(quán)利要求
1.一種陰離子型聚氨酯修飾膏，其特征在于由(A)二異氰酸酯、(B)具有活性氨基、羥基的大分子或低分子化合物、(C)三元醇化合物、(D)含羧基二元醇、(E)中和劑、(F)一種輕質(zhì)多孔材料等物質(zhì)反應(yīng)合成組成，其配方可以為TDI-100120g；HDI10g；賽克10g；PPG-21070g；PPG220200g；乙二醇20g；DMPA20g；TEA16g；丙酮100g；DMF20g；乙酸乙酯20g；去離子水500g；輕質(zhì)多孔材料200g。
2.如權(quán)利要求1所述的一種陰離子型聚氨酯修飾膏，其特征在于(F)一種輕質(zhì)多孔材料是一種中空微球(空心粉或輕粉)，由種空心、內(nèi)含氮?dú)夂投趸钾?fù)壓氣體的細(xì)小粉末球體構(gòu)成，粒徑在20～250微米。
3.如權(quán)利要求1所述的一種陰離子型聚氨酯修飾膏，其特征在于(F)一種輕質(zhì)多孔材料主要成分如下(重量百分比)SiO260～80％MgO 0～15％Na2O 5～16％MnO20～10％CaO 5～25％
4.如權(quán)利要求1所述的一種陰離子型聚氨酯修飾膏，其特征在于(F)一種輕質(zhì)多孔材料主要技術(shù)參數(shù)粒徑10～100μm、外觀自由流動(dòng)粉末，顯微鏡下觀察為中空封閉球體、堆積密度0.20～0.25克/立方厘米、抗壓強(qiáng)度3～5兆帕、含堿量小于4毫克當(dāng)量/克、漂浮量浸水24小時(shí)后，漂浮量不小于93％(體積比)、水份小于0.5％、PH值8～9。
5.如權(quán)利要求1所述的一種陰離子型聚氨酯修飾膏，其特征在于(F)一種輕質(zhì)多孔材主要典型物理性質(zhì)粒度10～100μm、近似粒徑75μm、壁厚1～2μm、密度5～25磅/英尺(隨密度和顆粒而變)、膨脹系數(shù)8.8～10℃(60-440℃)、比熱0.27千卡/克(近似值)、軟化點(diǎn)615℃長時(shí)間下的最高使用溫度約550℃、吸油率約36克油100毫升、介電常數(shù)1.2兆赫茲到8.6千兆赫茲。
6.一種如權(quán)利要求1所述的陰離子型聚氨酯修飾膏的制備方法，其特征在于脂肪族或芳香族的二異氰酸酯(A)與經(jīng)過處理的多元醇(B)(C)的部分或全部以NCO/OH(NH)＝1.5-2.5的摩爾比在40～80℃進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)1～6小時(shí)，預(yù)聚完畢后，加入占聚合物總量的2～20％的(D)并加入與剩余異氰酸根摩爾比為0.5～0.951的低分子的二元醇或二元胺類擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)1～4小時(shí)，擴(kuò)鏈完畢后，將體系降溫至25～35℃，加入與(D)相匹配的(E)、及全部的(F)和水乳化，待乳化完全后脫去溶劑，經(jīng)研磨得到體系的PH值為6-8，可流動(dòng)的白色細(xì)膩膏狀物。
7.權(quán)利要求1所述的一種陰離子型聚氨酯修飾膏可應(yīng)用于涂料、粘合劑、皮革修補(bǔ)劑、人造革修飾劑、織物涂飾劑等化工技術(shù)領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種陰離子型聚氨酯修飾膏和制備方法及用途，其特征在于由(A)二異氰酸酯、(B)具有活性氨基、羥基的大分子或低分子化合物、(C)三元醇化合物、(D)含羧基二元醇、(E)中和劑、(F)一種輕質(zhì)多孔材料等物質(zhì)反應(yīng)合成組成，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有較高的硬度、良好的耐溶劑性、耐水性、較高的粘接性能，較小的塌落度，成膜后具有微孔結(jié)構(gòu)，具有透氣性，并與其它水乳液具有良好混溶性以及可與它們形成穩(wěn)定混合物，可作為涂料、粘合劑、皮革修補(bǔ)劑、人造革修飾劑、織物涂飾劑等，值得推廣應(yīng)用。
文檔編號C09D5/00GK1488696SQ03142028
公開日2004年4月14日 申請日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者白子文 申請人:上海高分子材料研究開發(fā)中心