本發明專利技術提供了一種綜合性能好、且具有高防靜電性能的水性聚氨酯，該水性聚氨酯是由包括8－15%異佛爾酮二異氰酸酯、4－8%聚己內酯多元醇、2－2.5%葵二酸聚酯多元醇、0.4－0.6%三羥甲基丙烷、0.3－0.4%乙二胺、2－3%雙羥甲基丙酸、0.5－0.8%聚甲基硅氧烷、20－25%丙酮、1.5－2.5%pH值調節劑和35-55%的去離子水聚合而得。本發明專利技術的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，不僅具有優越的防靜電性能，而且其耐水性、耐熱性、耐溶劑性、穩定性、耐老化性能等綜合性能均得到了顯著的提高，是一種理想的永久防靜電環保型水性涂料，特別適合于作為紡織、手套、服裝的防靜電涂層和電子設備的包裝片材使用。本發明專利技術還提供了一種上述水性聚氨酯的制備方法。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種聚氨酯，尤其涉及一種水性聚氨酯，更具體是涉及一種可用作紡織涂層或片材且具有防靜電性能的水性聚氨酯。本專利技術還涉及上述水性聚氨酯的制備方法。
技術介紹
隨著集成電路的飛速發展和高分子材料的廣泛應用，靜電作為一種普遍的物理現象，其作用力、放電和感應現象引起的危害已逐步引起人們的重視，雖然現有的電子產品，生產廠家大多在設計上已采用了抗靜電的保護電路，但是，與電子產品接觸的工作人員所穿的化纖衣服、各種塑料包裝材料的滑動、摩擦、或分離均會產生靜電，特別是在空氣干燥的季節里，將會產生600 - 15000V的靜電電壓，如果濕度為20%以下時，靜電電壓可高達30kV，對于那些對靜電放電比較敏感的器件，即使有抗靜電保護電路，也是非常危險的，因此，消除工作人員或包裝材料帶靜電的問題顯得十分必要。為了盡可能減少靜電給電子產品帶來的危害，通常的做法是對操作人員的工作服和手套等進行防靜電涂層的處理，并采用防靜電片材作為電子產品的包裝材料或膜套、膜墊；由于丙烯酸樹脂、聚氨酯等成膜性好，通常作為防靜電涂層或片材的主要材料使用，現有的防靜電紡織涂層和片材主要是采用溶劑型的丙烯酸樹脂或聚氨酯，但隨著人們環保意識的逐步提高，防靜電紡織涂層和片材也開始采用水性丙烯酸樹脂或水性聚氨酯來代替溶劑型的丙烯酸樹脂或聚氨酯 。水性丙烯酸樹脂由于比較脆，柔韌性不夠，而且產品仍含有V0C,因而不適應要求比較嚴格的產品；現有的水性聚氨酯大部分是進口，價格相對較高，而且這些水性聚氨酯是采用聚醚多元醇作為單體，其耐水性較差，且在較高溫度下有回粘的現象出現；另外，現有的水性丙烯酸和水性聚氨酯的防靜電性能也不太理想，作為防靜電紡織涂層和片材使用時，還需添加少量的導電乳液。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種綜合性能好、且具有高防靜電性能的水性聚氨酯。本專利技術的另一個目的是提供一種上述具有高防靜電性能水性聚氨酯的制備方法。為實現以上第一個目的，本專利技術的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，由包括如下重量配比的各組分聚合獲得: 異佛爾酮二異氰酸酯8 - 15% 聚己內酯多元醇4 — 8% 葵二酸聚酯多元醇2 - 2.5% 三羥甲基丙烷0.4 — 0.6% 乙_■胺0.3 — 0.4% 雙羥甲基丙酸2 — 3% 聚甲基硅氧烷0.5 — 0.8%丙酮20 - 25% pH值調節劑1.5 — 2.5% 去尚子水35 -55% 上述各組分的重量配比之和為100%。由于環氧樹脂具有硬度高、耐高溫、化學穩定性優良等特點，而聚氨酯在這方面的性能相對較差，利用環氧樹脂和聚氨酯在性能上的互補可大大提高聚氨酯的綜合性能，因此，上述具有高防靜電性能的水性聚氨酯還包括有2 - 2.5%的環氧樹脂，該環氧樹脂優選E44環氧樹脂。為了使涂層或片材具有更好的透明度，上述具有高防靜電性能的水性聚氨酯還添加有1、6乙二醇和1、4 丁二醇作為擴鏈劑，它們在配方中的重量配比為1、6乙二醇0.8 -1.5%、1、4丁二醇0.6 — 0.9%。為了增加呈粉狀組分的溶解度，避免涂層或片材中出現微小的顆粒，上述具有高防靜電性能的水性聚氨酯還包括有2 - 2.5%的氮甲基吡咯烷酮。為了提高涂層或片材的拉伸率，同時也可增加涂層或片材的強度，上述聚己內酯多元醇優選分子量為2000的聚己內酯多元醇，葵二酸聚酯多元醇優選分子量為1000的葵二酸聚酯多元醇。為了增加上述各組分的 匹配度，上述pH值調節劑優選三乙胺。本專利技術還提供了一種上述具有高防靜電性能的水性聚氨酯的制備方法，該方法依次包括如下步驟: (1)將計量的聚己內酯多元醇、葵二酸聚酯多元醇加入反應釜，升溫到120±2°c脫水30分鐘，然后降溫到80±2°C，加入異佛爾酮二異氰酸酯、三羥甲基丙烷，再升溫到80-100。。，反應 3-4 小時； (2)將步驟(I)的反應產物降溫到70±2°C，加入計量的雙羥甲基丙酸，升溫到80-90°C，保溫2小時，視粘度情況加入丙酮降粘； (3)將步驟(2)的反應產物降溫到60±2°C，加入計量的聚甲基硅氧烷及剩余的丙酮，在50-80°C反應3-5小時； (4)將步驟(3)的反應產物降溫至40±2°C，加入計量的pH值調節劑中和反應30分鐘，移至高速分散機下，加入計量的去離子水、乙二胺，攪拌I小時，吸入脫溶釜，旋出丙酮，制得具有高防靜電性能的水性聚氨酯樹脂。為了更好提高本專利技術產品的綜合性能，上述制備方法中，步驟(3)在聚甲基硅氧烷的同時，加入2 - 2.5%的環氧樹脂。由于環氧樹脂中的一OH在與一NCO反應時有較快的速度，容易使產品凝膠，因此，我們在多元醇與異氰酸酯反應一段時間后再加入，減緩了反應速率，但又可以實現接枝，使反應過程較為平緩。為了使涂層或片材具有更好的透明度，上述步驟(2)在加入雙羥甲基丙酸的同時，加入 0.8 — 1.5% 的 1、6 乙二醇和 0.6 — 0.9%的 1、4 丁二醇。為了減少涂層或片材中出現微小的粉狀顆粒，在步驟(3)中加入聚甲基硅氧烷的同時，加入2 — 2.5%的氮甲基吡咯烷酮。本專利技術的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，通過選用長碳鏈結構的聚己內酯多元醇和葵二酸聚酯多元醇，配合一定量的聚甲基硅氧烷，在大大提高水性聚氨酯柔韌性和爽滑絲綢感、使其防靜電性能得以大幅度增加的同時，也使得由該水性聚氨酯制得的涂層或片材，其耐水性、穩定性、耐老化性能等綜合性能得到了顯著提高，避免了高溫回粘、低溫爆裂現象的出現，而選用異佛爾酮二異氰酸酯，是利用其與羥基、胺等含活潑氫化合物反應時，反應活性比芳香族異氰酸酯低，蒸汽壓也低，在保證操作安全的同時具有優異的耐熱性和光穩定性。本專利技術水性聚氨酯的制備方法，工藝簡單、操作方便、溶劑易于回收處理，在乳化之前便可制得高分子量的預聚體或聚氨酯樹脂，所得乳液的膜性能更佳。本專利技術的水性聚氨酯特別適合作為紡織、手套、服裝的防靜電涂層和電子設備的包裝片材使用。具體實施例方式1、配方 異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)is Kg 聚己內酯多元醇分子量20008 Kg 葵二酸聚酯多元醇分子量10003 Kg 三羥甲基丙烷(TMP)0.6 Kg 乙二胺(EA)0.5 Kg 1，6 己二醇(1，6HD0)1.5 Kg 1，4 丁二醇(1，4BD0)I Kg 雙羥甲基丙酸(DMPA)3 Kg 聚甲基硅氧烷0.9 Kg 環氧樹脂(E44)3 Kg 三乙胺(TEA)2.4 Kg丙酮30 Kg 氮-甲基吡咯烷酮(NMP)3 Kg去離子水61 Kg 2、制備 (1)按照上述配方的量，將聚酯多元醇加入反應釜升溫到120°C脫水30分鐘，然后降溫到80。。，加入IPD1、TMP，再升溫到80-100。。，反應3-4小時； (2)將步驟(I)的產物降溫到70。。，加入I,6HD0U, 4BD0、DMPA，升溫到85°C保溫2小時，視粘度情況加入丙酮降粘； (3)將步驟(2)的產物降溫到60°C，加入聚甲基硅氧烷、NMP、E44及剩余的丙酮，在65°C反應3-5小時； (4)將步驟(3)的產物降溫至40°C，加入三乙胺中和反應30分鐘，產物移至高速分散機下，加入去離子水、EA，攪拌I小時，吸入脫溶釜，旋出丙酮，得到產品； 上述反應過程，反應釜的攪拌速度控制在50 - 80轉/分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有高防靜電性能的水性聚氨酯，由包括如下重量配比的各組分聚合獲得：異佛爾酮二異氰酸酯???????????????????????8－15%聚己內酯多元醇?????????????????????????????4－8%葵二酸聚酯多元醇??????????????????????????2－2.5%三羥甲基丙烷????????????????????????????????0.4－0.6%乙二胺?????????????????????????????????????????0.3－0.4%雙羥甲基丙酸????????????????????????????????2－3%聚甲基硅氧烷???????????????????????????????0.5－0.8%丙酮??????????????????????????????????????????20－25%pH值調節劑??????????????????????????????????1.5－2.5%去離子水?????????????????????????????????????35??55%上述各組分的重量配比之和為100％。...
【技術特征摘要】
1.一種具有高防靜電性能的水性聚氨酯，由包括如下重量配比的各組分聚合獲得: 異佛爾酮二異氰酸酯8 - 15% 聚己內酯多元醇4 — 8% 葵二酸聚酯多元醇2 - 2.5% 三羥甲基丙烷0.4 — 0.6% 乙二胺0.3 — 0.4% 雙羥甲基丙酸2 — 3% 聚甲基硅氧烷0.5 — 0.8%丙酮20 - 25% pH值調節劑1.5 — 2.5%去尚子水35 -55% 上述各組分的重量配比之和為100%。2.根據權利要求1所述的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，其特征在于:所述具有高防靜電性能的水性聚氨酯還包括有2 - 2.5%的環氧樹脂，該環氧樹脂為E44環氧樹脂。3.根據權利要求1或2所述的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，其特征在于:所述具有高防靜電性能的水性聚氨酯還添加有1、6乙二醇和1、4 丁二醇，它們在配方中的重量配比為 1、6 乙二醇 0.8 — 1.5%、1、4丁二醇0.6 — 0.9%。4.根據權利要求3所述的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，其特征在于:所述具有高防靜電性能的水性聚氨酯還包括有2 - 2.5%的氮甲基吡咯烷酮。5.根據權利要求4所述的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，其特征在于:所述聚己內酯多元醇為分子量為2000的聚己內酯多元醇，葵二酸聚酯多元醇為分子量為1000的葵二酸聚酯多元醇。6.根據權利要求4所述的具有高防靜電性能的水性聚氨酯，其特征在于:所述pH值調節劑為三乙胺。7.—種權利要求1所述具有高防靜...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田慧，王俊博，
申請(專利權)人：汕頭市龍湖昌豐化工有限公司，
類型：發明
國別省市：
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