水性聚氨酯树脂及其制备方法、牛仔浆技术

本发明专利技术公开了一种水性聚氨酯树脂，其由5～95份的高分子二元醇、4～50份的二异氰酸酯、0.1～9.7份的低分子多羟基化合物、0.5～10.0份的羟甲基酸、0.5～27.6份低分子活泼氢化合物、2.4～14.0份的胺类化合物、0.5～2份的中和剂、0.001～1份的催化剂和30～70份的去离子水反应而得。本发明专利技术还公开了该水性聚氨酯树脂的制备方法以及用该水性聚氨酯树脂制备而得的牛仔浆。本发明专利技术通过对水性聚氨酯树脂进行改性，提高树脂的内交联度，来达到树脂的内聚性提高，再利用该树脂制备牛仔浆，该牛仔浆在使用过程中不需要添加助剂，可以单组份使用，避免了使用有毒或者不方便保存的助剂，而且该牛仔浆的耐洗水效果比传统的双组份牛仔浆更优，牢度大大提高，2小时洗水后印花图案不脱落，保持原有光泽、弹性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水性聚氨酯树脂及其制备方法，以及用该水性聚氨酯树脂制备而得的牛仔浆。
技术介绍
目前，传统牛仔浆都是双组份使用，常用的助剂有两种，一是氮丙啶类、一是异氰酸酯类。氮丙啶助剂有毒，属于国家管控，不能使用；另一类异氰酸酯虽然无毒，但遇到空气容易凝固，不方便保存，生产使用过程不方便。而传统牛仔浆如果不添加助剂就不能达到洗水要求。因此，需要开发一种不添加助剂的牛仔浆。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改性的水性聚氨酯树脂。本专利技术的另一目的是提供该水性聚氨酯树脂的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种用该水性聚氨酯树脂制备而得的牛仔浆。为达到上述目的之一，本专利技术采用以下技术方案：水性聚氨酯树脂，按照重量份数，由5～95份的高分子二元醇、4～50份的二异氰酸酯、0.1～9.7份的低分子多羟基化合物、0.5～10.0份的羟甲基酸、0.5～27.6份低分子的活泼氢化合物、2.4～14.0份的胺类化合物、0.5～2份的中和剂、0.001～1份的催化剂和30～70份的去离子水反应而得。进一步地，所述高分子二元醇是平均分子量为500～10000的二元醇。进一步地，所述高分子二元醇是为聚酯二元醇、聚酯酰胺二元醇、聚醚二元醇、聚醚酯二醇和聚碳酸酯二醇中的至少一种。进一步地，所述二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯中的至少一种。进一步地，所述二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯和三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。进一步地，所述低分子多羟基化合物是乙二醇、1，4-丁二醇、一缩二丙二醇、1，2-丙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、1，6-己二醇、二甘醇、1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、三羟甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇、三乙醇胺和二乙醇胺中的至少一种；最优选的低分子多羟基化合物是羟甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇和三乙醇胺中的至少一种。进一步地，所述羟甲基酸是羟甲基甲酸、羟甲基乙酸、羟甲基丙酸、二羟甲基甲酸、二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的至少一种。进一步地，所述低分子活泼氢化合物是聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、植物油多元醇、端氨基聚醚和环氧树脂中的至少一种。进一步地，所述胺类化合物是摩尔比为1.1～17.1：1的二元胺与一元胺的组合物。进一步地，所述胺类化合物是摩尔比为1.5～9.6：1的二元胺与一元胺的组合物。进一步地，所述二元胺是二元伯胺、二元仲胺、同时含伯胺基和仲胺基的二元胺中的至少一种；所述一元胺是一元仲胺。进一步地，所述二元伯胺是脂肪族伯二胺、脂环族伯二胺、芳香族伯二胺中的至少一种。进一步地，所述脂肪族伯二胺是乙二胺、1，3-丙二胺、1，2-丙二胺、二甲基-1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，3-丁二胺、1，2-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、1，10-癸二胺、1，12-十二烷基二胺、2，5-二甲基-2，5-己二胺和N-异丙基乙二胺中的至少一种。进一步地，所述脂环族伯二胺是1，2-环己二胺、1，3-环己二胺、1，4-环己二胺、异佛尔酮二胺、2，4-二乙基-6-甲基-1，3-环己二胺、4，6-二乙基-2-甲基-1，3-环己二胺、1，3-环己烷二(甲胺)和1，4-环己烷双(甲胺)中的至少一种。进一步地，所述芳香族伯二胺是3，4-甲苯二胺、对苯二胺、间苯二胺和邻苯二胺中的至少一种。进一步地，所述二元仲胺是N，N-二异丙基乙二胺、N，N-二(3，3-二甲基-2-丁基)-1，6-二氨基己烷、N，N-二仲丁基-1，2-二氨基丙烷、N，N-二(2-丁烯基)-1，3-二氨基丁烷、N，N-二(1-环丙基乙基)-1，5-二氨基戊烷、N，N-二仲丁基-1，6-二氨基己烷、N，N-二(1-环丁基乙基)-1，4-二氨基环己烷和N，N-二仲丁基-1，8-二氨基辛烷中的至少一种。进一步地，所述同时含伯胺基和仲胺基的二元胺是N-异丙基乙二胺、N-仲丁基-1，2-二氨基丙烷、N-异丙基丙二胺、N-仲丁基-1，2-二氨基丁烷、N-2-丁烯基-1，3-二氨基丁烷、N-1-环丙基乙基-1，5-二氨基戊烷、N-仲丁基-1，6-二氨基己烷、N-环丁基乙基-1，4-二氨基环己烷、N-仲丁基-1，8-二氨基辛烷中的至少一种。进一步地，所述一元仲胺是二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二异丙胺、二正丁胺、二异丁胺、二正辛胺、二正己胺和二环己胺中的至少一种；最优选的一元仲胺是二乙胺、二异丙胺、二正丁胺和二环己胺中的至少一种。进一步地，所述中和剂是三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醋酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠和氨水中的至少一种。进一步地，所述催化剂为铋类或锡类催化剂。进一步地，所述铋类催化剂是有机铋类催化剂和/或铋锌混合催化剂。进一步地，所述铋类催化剂是羧酸铋。进一步地，所述锡类催化剂是二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二烷基锡二马来酸酯、二硫醇二烷基锡和硫醇二辛基锡中的至少一种。进一步地，所述水性聚氨酯树脂的数均分子量为10000～50000，总胺值为10.0～16.0mgKOH/g，伯胺值为总胺值的3.1～40.0％；仲胺值为总胺值的2.0～84.5％；叔胺值为总胺值的2.9～55.6％。前面任意一项所述的水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)将高分子二元醇和二异氰酸酯混合，添加催化剂，在30～100℃反应2～8h，得预聚体；(2)加入低分子活泼氢化合物、羟甲基酸、低分子多羟基化合物，在70～80℃反应3～5h；(3)降温至60℃以下，加入中和剂搅拌，继续降温至30℃以下，搅拌条件下加入预先冷却的去离子水；(4)加入胺类化合物，进行扩链和链终止反应，即得。一种牛仔浆，其包括前面任意一项所述的水性聚氨酯树脂。一种牛仔浆的制备方法，按照重量分数，将前面任意一项所述的水性聚氨酯树脂60份、钛白粉30份、分散剂0.3份、保湿剂3份进行高速分散，分散细度在50μm以下，再加入增稠剂调节粘度为120000～140000cps为止，制得牛仔浆。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过对水性聚氨酯树脂进行改性，提高树脂的内交联度，来达到树脂的内聚性提<本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性聚氨酯树脂，其特征在于，按照重量份数，其由5～95份的高分子二元醇、4～50份的二异氰酸酯、0.1～9.7份的低分子多羟基化合物、0.5～10.0份的羟甲基酸、0.5～27.6份的低分子活泼氢化合物、2.4～14.0份的胺类化合物、0.5～2份的中和剂、0.001～1份的催化剂和30～70份的去离子水反应而得。

【技术特征摘要】
1.水性聚氨酯树脂，其特征在于，按照重量份数，其由5～95份的高分子二元醇、4～50
份的二异氰酸酯、0.1～9.7份的低分子多羟基化合物、0.5～10.0份的羟甲基酸、0.5～27.6份的
低分子活泼氢化合物、2.4～14.0份的胺类化合物、0.5～2份的中和剂、0.001～1份的催化剂和
30～70份的去离子水反应而得。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述高分子二元醇是平均分子
量为500～10000的二元醇。
3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述高分子二元醇是为聚酯二
元醇、聚酯酰胺二元醇、聚醚二元醇、聚醚酯二醇和聚碳酸酯二醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述低分子多羟基化合物是乙
二醇、1，4-丁二醇、一缩二丙二醇、1，2-丙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、1，6-己二醇、
二甘醇、1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、三
羟甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇、三乙醇胺和二乙醇胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述羟甲基酸是羟甲基甲酸、
羟甲基乙酸、羟甲基丙酸、二羟甲基甲酸、二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸和二羟甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：代菊红，
申请(专利权)人：江门市珍图新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44