一种易溶于水的醇溶性聚氨酯及其制备方法技术

一种易溶于水的醇溶性聚氨酯，特征在于其成分及质量分数如下：　　　　低聚物多元醇　　５～３５％　　　　多异氰酸酯　　５～３０％　　　　亲水性扩链剂　　１～２０％　　　　扩链剂　　２～１５％　　　　中和剂　　２～５％　　　　催化剂　　０．３～０．５％　　　　丙酮　　１～２％　　　　乙醇　　２０～７０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯粘合剂
，具体涉及醇溶性聚氨酯及其制备方法。技术背景中国专利CN02130103. 4公开的一种聚氨酯树脂水分散体和水溶聚氨酯粘合剂，利用 聚己内酯较高的粘接强度和良好的耐热耐水性，改善了可水性聚氨酯的贮存稳定性和初 期粘合力，但由于水挥发较慢的原因，造成水溶聚氨酯粘合剂还达不到溶剂型聚氨酯的 性能，在某些特定的场合还不能代替溶剂型聚氨酯胶粘剂的应用。中国专利申请200610022515.7介绍了一种醇溶性聚氨酯双组分粘合剂及其制备工艺，其主剂和固化剂都以乙醇为稀释剂，这样制备的醇溶性聚氨酯粘合剂固含量较高， 但因其没有考虑根据实际生产需要调整固含量而造成使用范围受到限制。目前国内市场上的醇溶性聚氨酯产品的PH为7，不能溶于水中，固含量较低，其中主要溶剂为乙醇，这样既浪费资源，又限制了醇溶性聚氨酯的使用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，以克服现有醇溶 性聚氨酯因不能溶于水而造成使用不便的缺陷，达到初始粘度高、固化快、稳定性好。本专利技术的易溶于水的醇溶性聚氨酯，特征在于其成分及质量分数如下低聚物多元醇5 35%多异氰酸酯5 30%亲水性扩链剂1 20%扩链剂2 15%中和剂2 5%催化剂0.3 0.5%丙酮1 2%乙醇20 70%;以乙醇为分散介质，根据施工需要用水调节其固含量。本专利技术的易溶于水的醇溶性聚氨酯的制备方法，其特征在于先在干燥氮气的保护 下，将占质量分数5 35^的低聚物多元醇在110 12(TC真空脱水2 2.5h后，加入占质量分数5 30X的其中异氰酸酯量按NCO/OH摩尔比为0.5 8的多异氰酸酯；混合均匀后， 在70 卯。C反应2 2.5h，然后加入占质量分数1 20%的亲水性扩链剂，并加入占质量分 数1 2%的丙酮，在60 7(TC保温l 1.2h，再加入占质量分数2 15%的扩链剂和0.3 0.5%的催化剂，在60 7(TC恒温反应3 4h后降温至30 5(TC出料，得到预聚体；将该预 聚体用占质量分数2 5X的三已胺中和至pH为6 8后，加入占质量分数10 70X的乙醇， 乳化后，再减压蒸馏脱去溶剂，即得到产品。所述低聚物多元醇可选用聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、 聚己二酸_一縮二乙二醇、聚己二酸乙二醇-一縮二乙二醇、聚己二酸-1， 4-丁二醇酯二 醇、聚己二酸乙二醇-1， 4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1， 6-己二醇酯二醇、聚 己二酸蓖麻油酯多元醇、聚碳酸l， 6-己二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、丙烯酸酯 多元醇等酯类多元醇、聚丁二烯-丙烯腈共聚二醇、环氧树脂多元醇聚碳酸酯多元醇、聚 己内酯多元醇、聚烯烃类多元醇、接枝聚合物多元醇、磷酸酯类多元醇和/或亚麻仁油。所述多异氰酸酯可选用甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲 基二异氰酸酯(HDI)或4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI);其中的异氰酸酯量按NCO/OH 摩尔比为0.5-8，优选0.80-0.98。所述亲水性扩链剂包括二羟甲基丙酸(DMPA) 、 二羟甲基丁酸(DMBA) 、 N-甲基二 乙醇胺、二羧基半酯、氨基酸、二氨基苯甲酸或马来酸酐。所述扩链剂包括l， 4-丁二醇、已二醇、 一縮二乙二醇、新戊二醇、已二胺、无水乙 二胺、三羟甲基丙烷、环氧树脂、甘油和/或蓖麻油。所述中和剂包括三乙胺、三甲胺、NaOH或冰醋酸。所述催化剂选用二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡。本专利技术由于在聚氨酯链段中引入亲水性基团，使得制备的醇溶性聚氨酯乳液能够溶 于水，该生产工艺科学合理，易于工业化生产。现有的许多醇溶性聚氨酯的工艺和产品 要么不理想，要么复杂化，要么浪费资源，要么不适应各种变化的施工情况。本专利技术克 服了中国专利CN02130103.4的聚氨酯树脂水分散体和水溶聚氨酯粘合剂由于水挥发较慢 的原因而造成水溶聚氨酯粘合剂还没有达到溶剂型聚氮酯的性能，在某些特定的场合还 不能代替溶剂型聚氨酯胶粘剂应用的缺陷。本专利技术的醇溶性聚氨酯以乙醇为分散介质， 易挥发，仍保持初始粘度高、固化快、稳定性好等性能，属于溶剂型聚氨酯的范畴，所 以可代替现有溶剂型聚氨酯的应用。本专利技术的醇溶性聚氨酯由于在合成时引入了亲水性扩链剂，所以本专利技术的醇溶性聚氨酯可用水把醇溶性聚氨酯的固含量调整到实际所需。 本专利技术克服了中国专利申请200610022515. 7所述的醇溶性聚氨酯双组分粘合剂由于固含 量较高，没有考虑根据实际生产需要调整固含量而造成使用范围受到限制的缺陷，本发 明产品将溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯的配方设计和合成工艺互补，且保持初始粘度高、 固化快、稳定性好等性能，又能用水把固含量调整到实际所需，方便各种施工场所的变 化情况的优点。 附图说明图l为本专利技术的易溶于水的醇溶性聚氨酯的制备方法的流程示意图。图2为实施例1中所制备的乳液成膜后的红外光谱图。具体实施方式先将本专利技术实施例中所涉及到的有关试剂列举如下数均数均分子量为1000，羟值为1.96mmol/g的聚氧化丙烯二醇(N-210); 数均数均分子量为1000，羟值为1.96mmol/g的聚己二酸丁二醇酯(PBA);甲苯二异氰酸酯(TDI); 异佛尔酮异氰酸酯(IPDI);二羟甲基丙酸(DMPA); —縮二乙二醇(DEG);N-甲基二乙醇胺； 冰醋酸；三乙胺(TEA); 无水乙二胺； 1,4-丁二醇(BDO); 己二胺；三羟甲基丙烷(TMP); 环氧树脂E-51;二月桂酸二丁基锡(T-12); 辛酸亚锡(T-9)。附图1给出了本专利技术的易溶于水的醇溶性聚氨酯制备方法的流程示意图。如图1中所示，本专利技术的制备方法的流程是按各组分质量分数为基准，将5 35%聚酯/聚醚多 元醇在11(TC真空脱水2h后，加入2 15%环氧树脂和5 30%多异氰酸酯，在70 90 D反应2 2.5h，然后加入1 20%亲水型扩链剂，并加入1 2%丙酮溶解亲水性扩链剂， 于60 7(TC保温1 1.2h，再加入2 15%扩链剂和0.3 0.5%催化齐廿，在60 7(TC恒温 反应3 4h后，降温至20 5(TC，出料，得到预聚体；将该预聚体用2 5X中和至pH 为6 8后，加入10 70%乙醇，乳化后，即得到乳液。实施例1 :在N2的保护下，称取110'C真空脱水2h后的聚氧化丙烯二醇(N-210) 34.5g，异佛尔酮异氰酸酯(IPDI) 30g和2.5g环氧树脂E-51，置于250ml三口烧瓶中，85。C反应2 小时，接着加入二羟甲基丙酸(DMPA) 3.4g和丙酮15ml，于70'C反应1小时，最后加 入一縮二乙二醇(DEG) 8.34g， 二月桂酸二丁基锡(T-12)两滴，辛酸亚锡(T-9)一滴，于 6CTC反应4小时后，降温至45 °C出料，即为预聚体；将该预聚体倒入乳化桶中，在2500r/min 的转速下，用三乙胺3.7ml中和至pH为8后，加乙醇79.0g，乳化，得到含固量50%的 白色乳液。将所得的乳液于25'C， -0.08^^3下减压蒸馏脱去溶剂丙酮，即制备得一种白 色乳液。测试方法如下胶膜的制备将不同配方制备好的聚氨酯乳液放置在自制的聚四氟乙烯板中，室温成膜后放入6(TC的烘箱中干燥恒重，放置在干燥器中备用。红外光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易溶于水的醇溶性聚氨酯，特征在于其成分及质量分数如下：低聚物多元醇５～３５％多异氰酸酯５～３０％亲水性扩链剂１～２０％扩链剂２～１５％中和剂２～５％催化剂０．３～０．５％丙酮１～２％乙醇２０～７０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许戈文，谢伟，纪学顺，张文荣，熊潜生，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：34