本发明专利技术公开了一种防水涂层用无黄变聚氨酯树脂，其平均分子量为１００００～２０００００ｇ／ｍｏｌ，树脂粘度为８００００～２０００００ｃｐｓ／２５℃，树脂的固含量为２５～５０％，其结构式如右上。式中，Ｒ是二异氰酸酯类化合物中除去ＮＣＯ基之外的结构部分，Ｒ↓［１］是聚醇类化合物中除去ＯＨ基之外的结构部分，Ｒ↓［２］是二醇类扩链剂中除去ＯＨ基之外的结构部分，Ｒ↓［３］是二胺类化合物中除去ＮＨ↓［２］基之外的结构部分，Ｒ↓［４］是醇类或胺类终止剂除去ＯＨ基或ＮＨ↓［２］基之外的结构部分，ｍ和ｋ是１以上的整数。本发明专利技术还公开了上述聚氨酯树脂的制备工艺。本发明专利技术的聚氨酯树脂，无黄变，耐热性高，不发粘，耐老化要能达到８０％以上，抗紫外线优。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚氨酯树脂及其制备方法，尤其涉及一种防水涂层用无黄变聚氨酯树脂及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯(PU)树脂可用于各种休闲、民用、军用帐篷和各种箱包等织物中，要求具有耐黄变、耐老化或抗紫外线等性能，但是现有的聚氨酯(PU)树脂虽有以上所述的各项性能，但还远远达不到目前市场和客户所要求的标准。目前市场上还未出现耐黄变上要达到4.0～4.5级、耐老化要能达到80％以上、抗紫外线优等各项高标准要求的无黄变聚氨酯(PU)树脂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种防水涂层用无黄变聚氨酯树脂，其在耐黄变上能达到4.0～4.5级，耐老化性上能达到80％以上，抗紫外线优。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述聚氨酯树脂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种防水涂层用无黄变聚氨酯树脂，其平均分子量为10000～200000g/mol，树脂粘度为80000～200000cps/25℃，树脂的固含量为25～50％，其结构式为：或式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，R2是二醇类扩链剂中除去OH基之外的结构部分，-->R3是二胺类化合物中除去NH2基之外的结构部分，R4是醇类或胺类终止剂除去OH基或NH2基之外的结构部分，m和k是1以上的整数。制备上述的防水涂层用无黄变聚氨酯树脂的方法，包括如下步骤：(1)将聚醇类化合物、二醇类扩链剂加入到反应釜里充分搅拌之后，投入二异氰酸酯类化合物，聚醇类化合物的OH基、二醇类扩链剂的OH基和步骤(2)中二胺类化合物的NH2基三者总和与二异氰酸酯类的NCO基的摩尔比为1：1，聚醇类化合物的OH基与二异氰酸酯类的NCO基的的摩尔比为1：2～9，聚醇类化合物的OH基和步骤(2)中二胺类化合物的NH2基的摩尔比为1：0.5～1.5，于60～100℃下，反应1～5小时；(参考反应式1和2)；(2)保持60～100℃，搅拌条件下，缓慢投入二胺类化合物(参考反应式3)，并添加有机溶剂，调节树脂粘度达100000～220000cps，固含量为30～55％时，投入终止剂，搅拌均匀；(3)投入有机溶剂，调节树脂粘度至80000～200000cps/25℃，固含量为25～50％。其中，所述的聚醇类化合物是分子量为500～6000的聚醚多元醇、聚四亚甲基二醇、聚酯多二元醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚碳酸酯二醇中任意一种或两种以上物质的组合。其中，所述的二醇类扩链剂是乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇和三羟甲基丙烷中任意一种或两种以上物质的组合。其中，所述的二异氰酸酯类化合物是2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯(基)甲烷二异氰酸酯、1，6-已二异氰酸酯和二甲基烷4，4-二异氰酸酯中任意一种或两种以上物质的组合。其中，所述的二胺类化合物是异佛尔酮二胺、乙二胺、1，4-环已烯二胺。其中，所述的醇类终止剂是甲醇、丁醇、异丁醇、2-乙基已醇、乙二醇丁醚、二甘醇丁醚、丙二醇甲醚或丙二醇乙醚，胺类终止剂是二乙胺。其中，所述的有机溶剂是丁酮、二甲基甲酰胺、甲苯、醋酸乙酯、丙酮和异丙醇中任意一种或两种以上物质的组合。反应式1：-->式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，k是1以上的整数。反应式2：式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，R2是二醇类扩链剂中除去OH基之外的结构部分，m和k是1以上的整数。反应式3：式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，R2是二醇类扩链剂中除去OH基之外的结构部分，R3是二胺类化合物中除去NH2基之外的结构部分，m和k是1以上的整数。添加醇类终止剂R4-OH终止反应，得到如下产物：式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，R2是二醇类扩链剂中除去OH基之外的结构部分，-->R3是二胺类化合物中除去NH2基之外的结构部分，R4是醇类终止剂除去OH基之外的结构部分，m和k是1以上的整数。或者添加胺类终止剂R4-NH2终止反应，得到如下产物：式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，R2是二醇类扩链剂中除去OH基之外的结构部分，R3是二胺类化合物中除去NH2基之外的结构部分，R4是胺类终止剂除去NH2基之外的结构部分，m和k是1以上的整数。为了缩短反应时间，本专利技术的制备方法中还可再加入总量不超过聚醇类化合物重量的0.1％的有机银催化剂。在不影响反应的情况下，催化剂使用量越少越好，若投入量多，反应中未使用的催化剂在树脂中会降低其耐水解性。由于二异氰酸酯类化合物种类较多，参与反应的速度有快有慢，对于反应速率较快的二异氰酸酯类化合物，在步骤(2)调节树脂粘度时加入催化剂，反之，若选择反应速率较慢的二异氰酸酯类化合物时，在步骤(1)搅拌反应之前投入催化剂。本专利技术在步骤(3)结束后，还可添加助剂，如安定剂、硅油、酸化防止剂和改质剂中任意一种或两种以上物质的组合，获得终产品。有益效果：本专利技术的防水涂层用无黄变聚氨酯树脂，平均分子量为10000～200000g/mol，树脂粘度为80000～200000cps/25℃，树脂的固含量为25～50％，其无黄变(见表1)，耐热性高，不发粘，耐老化要能达到80％以上，抗紫外线优(见表2)。本专利技术的制备方法简单易行，成本较低，易于产业化。表1 本专利技术的无黄变聚氨酯树脂与市场上常规无黄变聚氨酯树脂耐黄变性能比较 树脂特性本专利技术防水涂层用无黄变聚氨酯树脂常用无黄变聚氨酯树脂耐黄变级数*4.0～4.5**2.5**注：*AATCC 16-2004，使用水冷式氙弧灯。**共5个级别，1级最差，5级最优。-->表2 本专利技术本专利技术的无黄变聚氨酯树脂与市场上常规无黄变聚氨酯树脂抗紫外性能比较*** 树脂特性本专利技术防水涂层用 无黄变聚氨酯树脂 常用无黄变聚氨酯树脂紫外保护因子(UPF)75.914.7阻隔率％(UV-A，315nm-400nm)92.877.7阻隔率％(UV-B，280nm-315nm)99.898.3注：***AATCC183：2000附图说明：图1是实施例1的红外光谱图。图2是实施例2的红外光谱图。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1：表1 实施例1的配方 原料名称投入量聚酯多二元醇(平均分子量：2000)异佛尔酮二异氰酸脂 异佛尔酮二胺 1，4-丁二醇 二甲基甲酰胺 甲苯 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防水涂层用无黄变聚氨酯树脂，其特征在于其平均分子量为１００００～２０００００ｇ／ｍｏｌ，树脂粘度为８００００～２０００００ｃｐｓ／２５℃，树脂的固含量为２５～５０％，其结构式为： ＊＊＊ 或 ＊＊＊ 式中，Ｒ是二 异氰酸酯类化合物中除去ＮＣＯ基之外的结构部分，Ｒ↓［１］是聚醇类化合物中除去ＯＨ基之外的结构部分，Ｒ↓［２］是二醇类扩链剂中除去ＯＨ基之外的结构部分，Ｒ↓［３］是二胺类化合物中除去ＮＨ↓［２］基之外的结构部分，Ｒ↓［４］是醇类或胺类终止剂除去ＯＨ基或ＮＨ↓［２］基之外的结构部分，ｍ和ｋ是１以上的整数。
【技术特征摘要】
1、一种防水涂层用无黄变聚氨酯树脂，其特征在于其平均分子量为10000～200000g/mol，树脂粘度为80000～200000cps/25℃，树脂的固含量为25～50％，其结构式为：或式中，R是二异氰酸酯类化合物中除去NCO基之外的结构部分，R1是聚醇类化合物中除去OH基之外的结构部分，R2是二醇类扩链剂中除去OH基之外的结构部分，R3是二胺类化合物中除去NH2基之外的结构部分，R4是醇类或胺类终止剂除去OH基或NH2基之外的结构部分，m和k是1以上的整数。2、制备权利要求1所述的防水涂层用无黄变聚氨酯树脂的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)将聚醇类化合物、二醇类扩链剂加入到反应釜里充分搅拌之后，投入二异氰酸酯类化合物，聚醇类化合物的OH基、二醇类扩链剂的OH基和步骤(2)中二胺类化合物的NH2基三者总和与二异氰酸酯类的NCO基的摩尔比为1：1，聚醇类化合物的OH基与二异氰酸酯类的NCO基的的摩尔比为1：2～9，聚醇类化合物的OH基和步骤(2)中二胺类化合物的NH2基的摩尔比为1：0.5～1.5，于60～100℃下，反应1～5小时；(2)保持60～100℃，搅拌条件下，缓慢投入二胺类化合物，并添加有机溶剂，调节树脂粘度达100000～220000cps，固含量为30～55％时，投入终止剂，搅拌均匀；(3)投入有机溶剂，调节树脂粘度至80000～200000cps/25℃，固含量为25～50％。3、根据权利要求2所述的防水涂层用无黄变聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于所述的聚醇类化合物是分子量为500～6000的聚醚多元醇、聚四亚甲基二醇、聚酯多二元...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴汉起，徐廷勋，
申请(专利权)人：江苏东邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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