一種強耐水性水性聚氨酯的制備方法技術

一種強耐水性水性聚氨酯的制備方法，是以TDI、PEG3000、BDO、DMPA為原料制備預聚體，加入HEA對預聚體的端-NCO進行封端，加入三乙胺進行中和反應生成鹽，加入TPGDA和水進行乳化，加入適量的引發劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。本發明專利技術得到的水性聚氨酯成膜后具有極強的耐水性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬化工領域。
技術介紹
以2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG3000)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備的水性聚氨酯，其成膜物的吸水率和體積膨脹率都隨離子型親水單體的用量的增大而增大，不利于進一步應用。丙烯酸酯樹脂具有良好的耐老化、耐黃變性、耐水性等，而且以丙烯酸酯樹脂作為基料的涂料具有保光、保色、耐候、附著力強等優點，但是同時存在耐溶劑性差、熱黏冷脆等缺點。 由此可見，水性聚氨酯與丙烯酸酯有較強的互補性，本專利為提高水性聚氨酯涂膜的耐水性和機械性能，應用丙烯酸酯改性水性聚氨酯制備性能優異的環保型聚氨酯。由于二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)氣味小，且含有較長得疏水碳鏈，能提高乳液膠膜的耐水性，因此本專利采取TPGDA作為改性用丙烯酸酯單體。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種水性聚氨酯的制備方法，得到的水性聚氨酯具有很好的耐水性。為實現以上目的，本專利技術的耐水性水性聚氨酯的制備方法，其步驟具體為 (I)以2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG3000)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預聚體。(2)加入丙烯酸輕乙酯(HEA)對預聚體的端-NCO進行封端,反應60min。(3)降溫至40°C，加入三乙胺進行中和反應生成鹽，反應3_5min。(4)加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和水進行乳化60min，得到HEA封端的混有TPGDA的水性聚氨酯乳液。(5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。步驟(I)中預聚體原料的配比為TDI與PEG3000、DMPA, BDO的摩爾比為I.3:1-1. 4:1, BDO占預聚體質量的2%-3%，DMPA占預聚體質量的5%_6%。步驟(2)中丙烯酸羥乙酯(HEA)的物質的量與過量-NCO的物質的量的比值為O.35。步驟(3)中三乙胺的物質的量與DMPA的物質的量相同。步驟⑷中二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的用量為預聚體總質量的10%-30%，水的用量為預聚體總質量的2倍。本專利技術產生的有益效果為，本專利采用TPGDA作為改性用丙烯酸酯單體，由于TPGDA本身具有很好的耐水性，將其引入可進一步增加預聚體鏈中疏水基團的含量，大大提高了乳液膠膜的耐水性。實施例以如下步驟制備強耐水性水性聚氨酯乳液 (I)以2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG3000)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預聚體。其配比為TDI與PEG3000、DMPA、BD0的摩爾比為I. 35:1,BDO占預聚體質量的2%，DMPA占預聚體質量的5%。(2)加入丙烯酸羥乙酯(HEA)對預聚體的端-NCO進行封端，反應60min，加入丙烯酸羥乙酯(HEA)的物質的量與過量-NCO的物質的量的比值為O. 35。(3)降溫至40°C，加入三乙胺進行中和反應生成鹽，反應3_5min，加入三乙胺的物質的量與DMPA的物質的量相同。(4)加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和水進行乳化60min，得到HEA封端的 混有TPGDA的水性聚氨酯乳液。其中二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的用量為預聚體總質量的10%-30%，水的用量為預聚體總質量的2倍。(5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。實施例I : 如上步驟(4)中二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的用量為預聚體總質量的10%，所得乳液呈微黃色，穩定性好，吸水率為4. 95%，拉伸強度為21. 21MPa，斷裂伸長率為680%。實施例2 如上步驟(4)中二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的用量為預聚體總質量的20%，所得乳液呈微黃色，穩定性好，吸水率為3. 9%，拉伸強度為23. 58MPa，斷裂伸長率為650%。實施例3 如上步驟(4)中二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的用量為預聚體總質量的30%，所得乳液呈微黃色，穩定性好，吸水率為3. 5%，拉伸強度為25. 72MPa，斷裂伸長率為500%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種強耐水性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：步驟如下：(1)？以2,6甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG3000)、1,4？丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預聚體；(2)？加入丙烯酸羥乙酯(HEA)對預聚體的端？NCO進行封端，反應60min；？(3)？降溫至40℃，加入三乙胺進行中和反應生成鹽，反應3？5min；(4)？加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和水進行乳化60min，得到HEA封端的混有TPGDA的水性聚氨酯乳液；(5)？該乳液升溫至75℃，加入適量的引發劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。

【技術特征摘要】
1.一種強耐水性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟如下 (1)以2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG3000)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料制備預聚體； (2)加入丙烯酸羥乙酯(HEA)對預聚體的端-NCO進行封端，反應60min; (3)降溫至40°C，加入三乙胺進行中和反應生成鹽，反應3-5min； (4)加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和水進行乳化60min，得到HEA封端的混有TPGDA的水性聚氨酯乳液； (5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發劑偶氮二異丁腈，使TPGDA與HEA的雙鍵打開聚合得到丙烯酸酯與水性聚氨酯共聚改性的乳液。2.如權利要求I所述的一種強耐水性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中預聚體原料的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇建麗，
申請(專利權)人：青島文創科技有限公司，
類型：發明
國別省市：