The invention discloses a preparation method of an aqueous polyurethane emulsion with high solid content and low viscosity. The first prepolymer is prepared by polyether or polyester diol, isocyanate, oil-bearing chain extender and hydrophilic chain extender. After adding water and emulsifying and reextending the chain reaction, a small particle size waterborne polyurethane emulsion with low solid content and small particle size is obtained. The method of polymerization is used to reduce the amount of hydrophilic chain extender, prepare second prepolymer, emulsify water, add small particle size waterborne polyurethane emulsion, and extend chain reaction to prepare high solid content and low viscosity waterborne polyurethane emulsion. The method is not limited by raw materials, and the waterborne polyurethane emulsion prepared has high solid content and low viscosity.
【技术实现步骤摘要】
一种高固含量低黏度水性聚氨酯乳液的制备方法
本专利技术属于水性聚氨酯制备
,涉及一种具有较高固含量和较低黏度的水性聚氨酯乳液的制备方法。
技术介绍
水性聚氨酯(WPU)不仅性能优越,而且环境友好。近年来,在胶粘剂、涂料、油墨等领域,水性聚氨酯正在逐渐代替溶剂型聚氨酯。然而,由于水的蒸发热比常用有机溶剂高,相同固含量下,水性聚氨酯中的水比溶剂型聚氨酯中的溶剂挥发速度慢,干燥时间长,难以满足现代生产线高效率的要求。此外,水性聚氨酯在实际应用中还存在许多缺点,如初粘力小、力学性能较低、耐水性差等,无法满足实际应用的需要。因此,生产高固含量水性聚氨酯产品,是水性聚氨酯乳液的发展方向之一。但是,制备高固含量水性聚氨酯也存在一些问题,比如水性聚氨酯乳胶颗粒的空间堆积密度有限制、体系黏度高导致乳液不稳定等。目前的研究中,高固含量低黏度水性聚氨酯的制备一般是从增大乳胶颗粒的空间堆积密度和减小水合层角度上,通过改变基础配方、乳化工艺等方面进行改进。例如,卫晓利等(用磺酸型亲水扩链剂制备高固含量聚氨酯乳液[J].高分子学报,2010,33(1):29-32.)以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩链剂,合成了固含量高达61%的磺酸型水性聚氨酯,但其使用的亲水扩链剂价格昂贵,且所制备聚氨酯产品的耐水性较差。彭绍军(Anewmethodtosynthesizehighsolidcontentwaterpolyurethanesbystrictcontrolofbimodalparticlesizedistribution[J].ProgressinOrganic ...
【技术保护点】
1.一种高固含量低黏度水性聚氨酯乳液的制备方法,是先以聚醚或聚酯二元醇、异氰酸酯、亲油性扩链剂和亲水性扩链剂为原料制备出第一预聚体,经加水乳化和再扩链反应后得到一种固含量较低且粒径较小的小粒径水性聚氨酯乳液;再按照制备第一预聚体的方法,减少亲水性扩链剂的用量制备出第二预聚体,加水乳化,并加入所述小粒径水性聚氨酯乳液,再扩链反应,制备得到高固含量低黏度水性聚氨酯乳液。
【技术特征摘要】
1.一种高固含量低黏度水性聚氨酯乳液的制备方法,是先以聚醚或聚酯二元醇、异氰酸酯、亲油性扩链剂和亲水性扩链剂为原料制备出第一预聚体,经加水乳化和再扩链反应后得到一种固含量较低且粒径较小的小粒径水性聚氨酯乳液;再按照制备第一预聚体的方法,减少亲水性扩链剂的用量制备出第二预聚体,加水乳化,并加入所述小粒径水性聚氨酯乳液,再扩链反应,制备得到高固含量低黏度水性聚氨酯乳液。2.根据权利要求1所述的高固含量低黏度水性聚氨酯乳液的制备方法,其特征是包括:1)、在含有亲水性扩链剂与一部分亲油性扩链剂的混合扩链剂反应体系中,以聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯在催化剂作用下,于60~90℃惰性环境下反应,反应产物以有机溶剂稀释并调节pH值至中性,制备得到第一预聚体;将所述第一预聚体加水乳化分散,加入剩余部分亲油性扩链剂后扩链,除去有机溶剂后,制备得到小粒径水性聚氨酯乳液;其中,所述各原料的用量摩尔比满足:聚醚或聚酯二元醇∶异氰酸酯∶亲油性扩链剂∶亲水性扩链剂=1∶2~3.4∶0.5~1.7∶0.5~0.8;2)、在含有亲水性扩链剂与一部分亲油性扩链剂的混合扩链剂反应体系中,以聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯在催化剂作用下,于60~90℃惰性环境下反应,反应产物以有机溶剂稀释并调节pH值至中性,制备得到第二预聚体;将所述第二预聚体加水乳化分散,按照第一预聚体与第二预聚体的质量比为0.1~0.5∶1,加入小粒径水性聚氨酯乳液,再加入剩余部分亲油性扩链剂进行后扩链,除去有机溶剂,制备得到高固含量低黏度水性聚氨酯乳液;其中,所述各原料的用量摩尔比满足:聚醚或聚酯二元醇∶异氰酸酯∶亲油性扩链剂∶亲水性扩链剂=1∶2~3.4∶0.5~1.7∶0.3~0.5。3.根据权利要求1或...
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