一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯及其制备方法和用途，本发明专利技术提供的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，包括以下原料组分及重量百分比：大分子多元醇5～70份；异氰酸酯10～30份；中和剂0.5～5份；羧酸型亲水扩链剂0.5～10份；多元醇扩链剂1～10份；小分子胺后扩链剂0.5～10份；其中，多元醇扩链剂包括生物基吗啉酮多元醇。含有本发明专利技术提供的水性聚氨酯的最终制品耐磨性和耐折性优异，且热稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯及其制备方法和用途
本专利技术涉及高分子树脂
，具体公开了一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯及其制备方法和用途。
技术介绍
水性聚氨酯以水为分散介质，根据粒子尺寸，可分为水乳化型、水分散型和水溶型三种。它不含或少含有机溶剂、不燃、无毒、不污染环境、易运输、易运输、易保存、使用方便，且具有聚氨酯固有的高强度、耐磨损等优良特性，广泛受到各行各业的青睐。但现有水性聚氨酯产品大部分耐磨和耐折性能不能兼得，且热稳定性较差。因此，需要研究出一种提高水性聚氨酯产品的耐磨性能的同时不降低其耐折性能，且热稳定性高的水性聚氨酯。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的之一在于提供一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，用于解决现有技术中含有水性聚氨酯的产品耐磨和耐折性能不能兼得，热稳定性差的技术问题。本专利技术的另一个目的是提供一种包含如上所述、如下详述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯的服装面料革。本专利技术的另一个目的是提供一种如上所述、如下详述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯的制备方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过包括以下技术方案实现的：一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，包括以下原料组分及重量百分比：大分子多元醇25～70份；异氰酸酯10～30份；中和剂0.5～5份；羧酸型亲水扩链剂0.5～10份；多元醇扩链剂1～10份；小分子胺后扩链剂0.5～10份；其中，多元醇扩链剂包括生物基吗啉酮多元醇。可选地，所述大分子多元醇选自聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己二酸丁二醇酯二醇中的任意一种或上述其任意组合。可选地，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或上述其任意组合。可选地，所述中和剂选自三乙胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种或上述其任意组合。可选地，所述羧酸型亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸。可选地，所述生物基吗啉酮多元醇为式(I)结构的生物基吗啉酮多元醇：其中，R1、R2为H或CH3。可选地，所述多元醇扩链剂还包括，选自1.4-二羟基丁烷、新戊二醇、甲基丙二醇和1.4-环己基二甲醇中的一种或两种的组合。可选地，所述小分子胺后扩链剂选自乙二胺、异氟尔酮二胺、水合肼和二氨基二环己基甲烷中的任意一种或上述任意其组合。一种如上所述、如下详述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：1)将所述量的大分子多元醇与所述量的异氰酸酯加入反应器，在80～100℃下搅拌1～3h，然后在搅拌下加入所述量的羧酸型亲水扩链剂和所述量的多元醇扩链剂，并在80～100℃下继续搅拌1～2h，加入催化剂、丙酮，恒温反应2～4小时获得水性聚氨酯预聚体；2)将所述水性聚氨酯预聚体降温至1～20℃，加入所述量的中和剂后转移至高速分散机内，分散速度为1300～1800r/min，加入去离子水；然后加入所述量的小分子胺后扩链剂，获得生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯。根据本专利技术提供的水性聚氨酯，采用生物基吗啉酮多元醇改性，利用其大分子量，多官能度的特性，使得包含本专利技术提供的水性聚氨酯的聚氨酯产品与现有技术相比：热稳定性好，耐磨性能好以及耐折性能理想。此外，将本专利技术提供的水性聚氨酯制备服装革面料时，服装革产品软而不粘且耐磨性优异，符合服装革行业的性能要求。其它的特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权利要求在内的本公开而显而易见。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。本专利技术提供了一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，包括以下原料组分及重量百分比：大分子多元醇25～70份；异氰酸酯10～30份；中和剂0.5～5份；羧酸型亲水扩链剂0.5～10份；多元醇扩链剂1～10份；小分子胺后扩链剂0.5～10份；其中，多元醇扩链剂包括生物基吗啉酮多元醇。当在上述的组成配比下，获得的水性聚氨酯分子量合适，耐折耐磨性能优异。本专利技术的所述大分子多元醇分子量例如为100～4000范围内，具体地，所述大分子多元醇可以选自聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己二酸丁二醇酯二醇中的任意一种或上述其任意组合。例如聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇。在本专利技术一个具体的实施例中，所述大分子多元醇为聚四氢呋喃二醇。本专利技术的所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或上述其任意组合。本专利技术中的所述中和剂选自三乙胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种或上述其任意组合。本专利技术中的所述羧酸型亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸。本专利技术中的所述小分子胺后扩链剂选自乙二胺、异氟尔酮二胺、水合肼和二氨基二环己基甲烷中的任意一种或上述任意其组合。本专利技术中的多元醇扩链剂包括生物基吗啉酮多元醇，所述生物基吗啉酮多元醇例如可以采用式(I)结构的生物基吗啉酮多元醇：其中，R1、R2为H或CH3。本专利技术中的多元醇扩链剂还可以包括选自1.4-二羟基丁烷、新戊二醇、甲基丙二醇和1.4-环己基二甲醇中的一种或两种的组合。例如甲基丙二醇。在本专利技术一个具体的实施例中，所述多元醇扩链剂为生物基吗啉酮多元醇和甲基丙二醇的组合。本专利技术还提供了一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯的方法，包括步骤：1)将所述量的大分子多元醇与所述量的异氰酸酯加入反应器，在80～100℃下搅拌1～3h，然后在搅拌下加入所述量的羧酸型亲水扩链剂和所述量的多元醇扩链剂，并在80～100℃下继续搅拌1～2h，加入催化剂、丙酮，恒温反应2～4小时获得水性聚氨酯预聚体。本专利技术的一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯的方法，还包括步骤：2)将所述水性聚氨酯预聚体降温至1～20℃，加入所述量的中和剂后转移至高速分散机内，分散速度为1200～1800r/min，加入去离子水；然后加入所述量的小分子胺后扩链剂，获得生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯。根据本专利技术的制备方法，且在上述反应条件下，制备方法简单、且安全环保，使得含有本专利技术的水性聚氨酯的产品，例如服装面料革，具体热稳定性高、而且保持高耐磨性能的同时不降低其耐折性能。以下将引入具体的实施例，对本专利技术进行更为清楚的阐释。实施例1一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，包括以下步骤：称取90g聚四氢呋喃二醇(PTMG2000，相对分子质量为2000)放入反应器中，搅拌下加入26.8g异氟尔酮二异氰酸酯，保持温度90℃，搅拌2小时。降温至80℃加入3g二羟甲基丙酸(DMPA)，1.28g甲基丙二醇，1.15g生物基吗啉酮多元醇，并保持80℃搅拌2小时，然后降温到65℃加入催化剂和20g丙酮，恒温反应3h制得水性聚氨酯预聚体。将水性聚氨酯预聚体降温至15℃，加入2.26g三乙胺，搅拌1分钟，然后转移至高速乳化机内，在1400r/min的转速下加入307g去离子水，相转变后缓慢加入1.69g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于，包括以下原料组分及重量百分比：

【技术特征摘要】
1.一种生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于，包括以下原料组分及重量百分比：其中，多元醇扩链剂包括生物基吗啉酮多元醇。2.如权利要求1所述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于：所述大分子多元醇选自聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己二酸丁二醇酯二醇中的任意一种或上述其任意组合。3.如权利要求1所述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于：所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或上述其任意组合。4.如权利要求1所述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于：所述中和剂选自三乙胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种或上述其任意组合。5.如权利要求1所述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于：所述羧酸型亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸。6.如权利要求1所述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其特征在于：所述生物基吗啉酮多元醇为式(I)结构的生物基吗啉酮多元醇：其中，R1、R2为H或CH3。7.如权利要求1或6任意一项所述的生物基吗啉酮多元醇改性水性聚氨酯，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴家兵，魏星星，汪飞，黄星，朱保凌，
申请(专利权)人：合肥科天水性科技有限责任公司，兰州科天水性高分子材料有限公司，兰州科天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34