含有侧链苯的水性聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有侧链苯水性聚氨酯及其制备方法，该方法包括以下步骤：将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1；向其中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2；再加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3；再加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。本发明专利技术通过在聚氨酯上引入侧链苯，使得水性聚氨酯对PET、PP、PE等难粘材料具有优异的附着力；另外，本发明专利技术制得的水性聚氨酯具有优异的耐热性，可以在不添加固化剂下保持80℃不发粘，并且乳液具有优异的耐研磨性。

【技术实现步骤摘要】
含有侧链苯的水性聚氨酯及其制备方法
本专利技术涉及水性聚氨酯领域，尤其涉及一种含有侧链苯水性聚氨酯及其制备方法。
技术介绍
水性聚氨酯是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物，分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键外，还含有醚键、酯键等。水性聚氨酯被誉为性能最优异的树脂，如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等，已在涂料，皮革涂饰，胶黏剂行业得到广泛应用。。但是，水性聚氨酯对PET，PP以及PE等难粘材料的附着力是目前难以解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种含有侧链苯水性聚氨酯及其制备方法，对PET，PP以及PE等难粘材料的附着力。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种含有侧链苯水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：a)将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1；b)向步骤a)得到的聚氨酯预聚物a1中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2；c)向步骤b)得到的水性聚氨酯预聚体a2中加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3；d)向步骤c)得到的水性聚氨酯预聚体a3中加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。优选地，所述大分子多元醇选自苯酐聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇、端羟基聚丁二烯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇中的一种或几种。优选地，所述聚合侧链苯单体选自中的一种或多种。优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。优选地，所述小分子扩链剂为1,6环己二甲醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1，4丁二醇、新戊二醇或三甲基戊二醇。优选地，所述亲水扩链剂I为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；所述亲水扩链剂II为乙二胺基磺酸钠。优选地，所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸正丁基锡、有机Bi盐催化剂、有机Zn盐催化剂中的一种或几种。优选地，所述成盐剂为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺、氢氧化钠或氢氧化钾。优选地，步骤b)、步骤c)和步骤d)中，所述溶剂均独立地选自丙酮或丁酮。本专利技术还提供了一种含有侧链苯水性聚氨酯，采用上述含有侧链苯水性聚氨酯及其制备方法制得。本专利技术提供的一种含有侧链苯水性聚氨酯及其制备方法，该方法包括以下步骤：将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1；向其中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2；再加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3；再加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。本专利技术通过在聚氨酯上引入侧链苯，使得水性聚氨酯对PET、PP、PE等难粘材料具有优异的附着力；另外，本专利技术制得的水性聚氨酯具有优异的耐热性，可以在不添加固化剂下保持80℃不发粘，并且乳液具有优异的耐研磨性。具体实施方式为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点而不是对本专利技术专利要求的限制。本专利技术提供了一种含有侧链苯水性聚氨酯及其制备方法，包括以下步骤：a)将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1；b)向步骤a)得到的聚氨酯预聚物a1中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2；c)向步骤b)得到的水性聚氨酯预聚体a2中加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3；d)向步骤c)得到的水性聚氨酯预聚体a3中加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。上述技术方案中，通过在聚氨酯上引入侧链苯，使得水性聚氨酯对PET、PP、PE等难粘材料具有优异的附着力；另外，本专利技术制得的水性聚氨酯具有优异的耐热性，可以在不添加固化剂下保持80℃不发粘还具有优异的耐研磨性。将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1。在本专利技术的实施例中，大分子多元醇选自苯酐聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇、端羟基聚丁二烯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇中的一种或几种；在其实施例中，大分子多元醇的相对分子量为1000～4000；在另外的实施例中，大分子多元醇的相对分子量为2000。在本专利技术的实施例中，二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。在本专利技术的实施例中，聚合侧链苯单体选自中的一种或多种。得到聚氨酯预聚物a1后，向其中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2。在本专利技术的实施例中，小分子扩链剂为1,6环己二甲醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1，4丁二醇、新戊二醇或三甲基戊二醇；在其他实施例中，小分子扩链剂的重量份数为3-甲基-1,5-戊二醇。在本专利技术的实施例中，亲水扩链剂I为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；在其他实施例中，亲水扩链剂为二羟甲基丙酸。在本专利技术的实施例中，催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸正丁基锡、有机Bi盐催化剂、有机Zn盐催化剂中的一种或几种；在其他实施例中，有机Bi盐催化剂为异辛酸铋，月桂芁酸铋或新癸酸铋；有机Zn盐催化剂为二甲基锌或二乙基锌。在本专利技术的实施例中，步骤b)中，溶剂为丙酮或丁酮。得到的水性聚氨酯预聚体a2后，向其中加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3。在本专利技术的实施例中，溶剂同上所述，在此不再赘述。在本专利技术的实施例中，亲水扩链剂II为乙二胺基磺酸钠。得到水性聚氨酯预聚体a3后，向其中加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。在本专利技术的实施例中，溶剂同上所述，在此不再赘述。在本专利技术的实施例中，成盐剂为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺、氢氧化钠或氢氧化钾；在其他实施例中，成盐剂为三乙胺。在本专利技术的实施例中，大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体、小分子扩链剂、亲水扩链剂I、催化剂、亲水扩链剂II、成盐剂与水的质量比为(40～60)：(20～30)：(6～20)：(2～15)：(2～5)：(0.1～0.3)：(1～5)：(0.8～5)：(80～100)。在本专利技术的实施例中，步骤b)中溶剂、步骤c)中溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有侧链苯水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1；b)向步骤a)得到的聚氨酯预聚物a1中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2；c)向步骤b)得到的水性聚氨酯预聚体a2中加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3；d)向步骤c)得到的水性聚氨酯预聚体a3中加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。

【技术特征摘要】
1.一种含有侧链苯水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将大分子二元醇、二异氰酸酯、聚合侧链苯单体于90～100℃反应2～4h，得到聚氨酯预聚物a1；b)向步骤a)得到的聚氨酯预聚物a1中加入小分子扩链剂、亲水扩链剂I、溶剂、催化剂，于60～80℃反应4～7h，得到水性聚氨酯预聚体a2；c)向步骤b)得到的水性聚氨酯预聚体a2中加入溶剂和亲水扩链剂II，于50～60℃反应0.5～1h，得到水性聚氨酯预聚体a3；d)向步骤c)得到的水性聚氨酯预聚体a3中加入溶剂，高速剪切下加入成盐剂，搅拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脱除溶剂，即得含有侧链苯水性聚氨酯。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大分子多元醇选自苯酐聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇、端羟基聚丁二烯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇中的一种或几种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合侧链苯单体选自中的一种或多种。4.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶灿，徐杰，王继印，戎佳萌，贾娟，潘轸，
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