一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂及其制备方法技术

技术编号:12706077 阅读:119 留言:0更新日期:2016-01-14 02:33
本发明专利技术公开一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法,包括以下步骤:将对苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸-1,4-环己烷二甲醇酯二醇升温熔融,保温,接着真空脱水得到物料a;将四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯加入物料a中,升温,保温,降温后加入1,5-戊二醇、三聚氰胺-甲醛树脂和N-甲基吡咯烷酮,再加入辛酸钴,升温,保温,得到物料b;将物料b降温后,再滴加含N-丙基二乙醇胺和双(2-羟乙基)苯胺的混合溶液,升温,保温得到物料c;向物料c中滴加丙酸进行中和后,真空蒸馏得到高耐水性水溶性聚氨酯树脂。本发明专利技术还公开一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂。本发明专利技术具有优异的耐水性能和硬度,而且方法稳定,易于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水溶性聚氨酯树脂
,尤其涉及。
技术介绍
聚氨酯作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、工农业生产、医学等领域广泛应用。传统的聚氨酯一般为溶剂型,其挥发性有机化合物排放大,对环境污染较为严重。随着环保法规的日益严格和人们环保意识的逐渐增强,水性聚氨酯取代溶剂性产品已成为人们研究的重点。水性聚氨酯具有优异的物理机械性能,不含或含少量可挥发的有机物,生产施工安全,对环境及人体基本无害,符合环保要求。现在普遍使用的制备方法为内乳化法,即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团,使聚氨酯分子具有一定的亲水性,然后在高速分散下,凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中,从而得到水性聚氨酯。然而亲水性基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了,具有优异的耐水性能和硬度,而且方法工艺稳定,反应易于控制,生产风险小。本专利技术提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法,包括以下步骤:S1、将对苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸-1,4-环己烷二甲醇酯二醇升温熔融,保温,接着真空脱水得到物料a ;S2、将四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯加入物料a中,升温,保温,降温后加入1,5-戊二醇、三聚氰胺-甲醛树脂和N-甲基吡咯烷酮,再加入辛酸钴,升温,保温,得到物料b ;S3、将物料b降温后,再滴加含N-丙基二乙醇胺和双(2-羟乙基)苯胺的混合溶液,升温,保温得到物料c ;S4、向物料c中滴加丙酸进行中和后,真空蒸馏得到高耐水性水溶性聚氨酯树脂。优选地,SI中,将对苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸-1,4-环己烷二甲醇酯二醇升温至130?160°C,保温3?4.5h,接着真空脱水得到物料a。优选地,S2中,将四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯加入物料a中,升温至90?100°C,保温2?3h,降温至45?55°C后加入1,5-戊二醇、三聚氰胺-甲醛树脂和N-甲基吡咯烷酮,再加入辛酸钴,升温至87?90°C,保温2.5?3.2h,得到物料b。优选地,S3中,将物料b降温至40?45°C后,再滴加含N-丙基二乙醇胺和双(2-羟乙基)苯胺的混合溶液,滴加时间为4?8h,升温至82?85°C,保温1.5?3h得到物料C。优选地,对苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸-1,4-环己烷二甲醇酯二醇的重量比为30?33:13?16。优选地,对苯二甲酸酐聚酯二元醇和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-戊二醇、三聚氰胺-甲醛树脂、辛酸钴、N-甲基吡咯烷酮的重量比为30?33:25?28:4?6:2?3:0.I ?0.2:25 ?28ο优选地,S3中,混合溶液由N-丙基二乙醇胺、双(2-羟乙基)苯胺、N-甲基吡咯烷酮的按重量比为2?3:5?8:15?20混合得到。优选地,辛酸钴和N-丙基二乙醇胺的重量比为0.1?0.2:2?3。优选地,双(2-羟乙基)苯胺、丙酸和水的重量比为5?8:3?6:285?300。本专利技术还提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂,采用上述高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法制得。由于同等条件下对苯二甲酸酐聚酯二元醇合成的水性聚氨酯胶膜硬度较高,本专利技术采用高硬度的对苯二甲酸酐聚酯二元醇为软段,阴阳离子混合亲水扩链剂,分段逐步聚合的方式合成了硬度高,附着力强,封闭性好,抗渗油和抗色素渗出性能优越,耐水性好的水性聚氨酯树脂。另外为了克服阳离子水性聚氨酯生产过程中容易暴聚凝胶的缺陷,本专利技术创造性地采用阳离子联用和两种阳离子亲水扩联剂联用的方法控制反应速度,并提高乳液的稳定性和固含量。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:I)本专利技术硬度高,附着力强,封闭性好,抗渗油和抗色素渗出性能优越,耐水性好;2)本专利技术润湿性好,不需要额外添加润湿剂,防止润湿剂对渗油性的影响;3)本专利技术成膜速度快,漆膜透明,铅笔硬度达H?2H,耐水48h无异常,附着力为O级;4)本专利技术渗透性强,抗渗油性好,漆膜表面与其他树脂相容性好;5)本专利技术制备方法工艺稳定,反应易于控制,生产风险小。【附图说明】图1为本专利技术提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法的流程示意图。【具体实施方式】如图1所示,图1为本专利技术提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法的流程不意图。参照图1,本专利技术提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法,包括以下步骤:S1、将对苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸-1,4-环己烷二甲醇酯二醇升温熔融,保温,接着真空脱水得到物料a ;S2、将四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯加入物料a中,升温,保温,降温后加入1,5-戊二醇、三聚氰胺-甲醛树脂和N-甲基吡咯烷酮,再加入辛酸钴,升温,保温,得到物料b ;S3、将物料b降温后,再滴加含N-丙基二乙醇胺和双(2-羟乙基)苯胺的混合溶液,升温,保温得到物料c ;S4、向物料c中滴加丙酸进行中和后,真空蒸馏得到高耐水性水溶性聚氨酯树脂。下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法,包括以下步骤:S1、按重量份将30份对苯二甲酸酐聚酯二元醇和16份聚己二酸_1,4_环己烷二甲醇酯二醇升温至130°C,保温4.5h,接着真空脱水得到物料a ;S2、将25份四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯加入物料a中,升温至100°C,保温2h,降温至55°C后加入4份1,5-戊二醇、3份三聚氰胺-甲醛树脂和25份N-甲基吡咯烷酮,再加入0.2份辛酸钴,升温至87°C,保温3.2h,得到物料b ;S3、将物料b降温至40°C后,再滴加含N-丙基二乙醇胺和双(2-羟乙基)苯胺的混合溶液,其中混合溶液由3份N-丙基二乙醇胺、5份双(2-羟乙基)苯胺、20份N-甲基吡咯烷酮混合得到,滴加时间为4h,升温至85°C,保温1.5h得到物料c ;S4、向物料c中滴加6份丙酸进行中和后,真空蒸馏得到高耐水性水溶性聚氨酯树脂。实施例2本专利技术提出的一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法,包括以下步骤:S1、按重量份将33份对苯二甲酸酐聚酯二元醇和13当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐水性水溶性聚氨酯树脂制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将对苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸‑1,4‑环己烷二甲醇酯二醇升温熔融,保温,接着真空脱水得到物料a;S2、将四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯加入物料a中,升温,保温,降温后加入1,5‑戊二醇、三聚氰胺‑甲醛树脂和N‑甲基吡咯烷酮,再加入辛酸钴,升温,保温,得到物料b;S3、将物料b降温后,再滴加含N‑丙基二乙醇胺和双(2‑羟乙基)苯胺的混合溶液,升温,保温得到物料c;S4、向物料c中滴加丙酸进行中和后,真空蒸馏得到高耐水性水溶性聚氨酯树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王继印陶灿徐杰
申请(专利权)人:合肥思敬齐化工材料有限责任公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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