一种高含固阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纺织领域，公开了一种高含固阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：原料准备：聚合单体、粘度调节剂、辅助剂和水；预聚；扩链；封端；乳化制得高含固阴离子水性聚氨酯乳液产品。本发明专利技术制备方法的可控性强，工艺流畅。采用该方法制备的高含固阴离子水性聚氨酯乳液产品可广泛用于各类纺织产品的弹性胶浆印花及涂层加工。该聚氨酯高分子中引入了适量的聚醚侧链，在显著提高产品乳液固含量和稳定性的同时，还可赋予其较低的粘度和适中的成膜速度。同时，在该聚氨酯高分子尾基还引入了适量的交联型活性封端，因此其胶膜弹性足、手感细腻平滑、有韧性。

High solid anionic waterborne polyurethane emulsion and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种高含固阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法
本专利技术涉及各类纺织产品的弹性胶浆印花及涂层加工的高含固阴离子水性聚氨酯乳液，具体涉及一种高含固阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法。
技术介绍
在纺织领域，涂料印花及风格涂饰技术由于显著的节能降耗特点及其丰富多变的成品效果使其成为发展最快的纺织印染加工技术，也是最重要的发展方向之一。近年来，消费市场对于针织产品的认可广泛且需求旺盛，然而适用于针纺织品涂料印花或涂饰的高弹、高含固水性高分子却依然是限制这一产业领域发展的瓶颈。这其中，具有优异弹性的高含固阴离子聚酯型水性聚氨酯高分子树脂乳液的制备技术及综合性能良好的相关产品更是少见。目前，基于现有技术的相关产品主要有水性(改性)聚丙烯酸酯、水性(改性)聚氨酯、水性聚氨酯改性聚丙烯酸酯等，但这些常规产品普遍存在因含固量较低而不适于制备涂料印花色浆和涂饰加工，或因弹性较差而不适用于针织纺织品等问题。这些水性高分子一般是通过将各种单体共聚、嵌段或对其进行接枝、封端、互穿网络、共混等改性方法来实现的。目前，聚氨酯基水性高分子及高含固水性聚氨酯树脂乳液的制备方法包括以下几种：(1)端羟基聚丁二烯改性阴离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含固阴离子水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)预聚：将聚酯二醇与二异氰酸酯、聚合催化剂进行预聚反应，制得高含固阴离子水性聚氨酯预聚体；(2)扩链：将所述高含固阴离子水性聚氨酯预聚体与扩链剂、粘度调节剂、部分稀释剂反应，制得高含固阴离子水性聚氨酯中间体，其中，所述扩链剂包括非离子扩链剂和阴离子扩链剂；(3)封端：将所述高含固阴离子水性聚氨酯中间体与封端剂反应，制得高含固阴离子水性聚氨酯高分子；(4)乳化：将所述高含固阴离子水性聚氨酯高分子、中和剂、剩余部分稀释剂、浴中扩链剂、水混合并乳化，制得高含固阴离子水性聚氨酯乳液；其中，各组分用量的摩尔份数为：二异氰酸...

【技术特征摘要】
1.一种高含固阴离子水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)预聚：将聚酯二醇与二异氰酸酯、聚合催化剂进行预聚反应，制得高含固阴离子水性聚氨酯预聚体；(2)扩链：将所述高含固阴离子水性聚氨酯预聚体与扩链剂、粘度调节剂、部分稀释剂反应，制得高含固阴离子水性聚氨酯中间体，其中，所述扩链剂包括非离子扩链剂和阴离子扩链剂；(3)封端：将所述高含固阴离子水性聚氨酯中间体与封端剂反应，制得高含固阴离子水性聚氨酯高分子；(4)乳化：将所述高含固阴离子水性聚氨酯高分子、中和剂、剩余部分稀释剂、浴中扩链剂、水混合并乳化，制得高含固阴离子水性聚氨酯乳液；其中，各组分用量的摩尔份数为：二异氰酸酯25，聚酯二醇8～10，非离子扩链剂6～8，阴离子扩链剂2～5，封端剂2～5，粘度调节剂0.5～0.9，其中聚酯二醇、非离子扩链剂、阴离子扩链剂和粘度调节剂的摩尔份数之和为18～22，浴中扩链剂的摩尔份数为(25－聚酯二醇摩尔份数－非离子扩链剂摩尔份数－阴离子扩链剂摩尔份数－粘度调节剂尔份数－封端剂摩尔份数×0.5)×(0.3～1.2)；以二异氰酸酯、聚酯二醇、非离子扩链剂、阴离子扩链剂和封端剂的总用量为100重量份计，所述聚合催化剂的用量为0.04～0.06重量份；所述中和剂的用量为所述阴离子扩链剂重量的0.9～1.2倍；所述粘度调节剂为分子量为200～600的聚乙二醇与分子量为1000～1500的线性聚乙烯乙二醇甲醚的混合物，且所述分子量为200～600的聚乙二醇与所述分子量为1000～1500的线性聚乙烯乙二醇甲醚的摩尔之比为0.3～1.5：1，优选为0.5～1：1；所述封端剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种；所述浴中扩链剂为乙二胺和/或甲基戊二胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)的操作过程为：(1.1)将聚酯二醇投入反应器，升温至70～80℃；(1.2)投入二异氰酸酯并维持搅拌，控制反应体系温度为75～85℃，维持搅拌反应15～30min；(1.3)维持反应体系温度为75～85℃，在15～20min内匀速投入聚合催化剂；(1.4)升温并控制反应体系温度为80～90℃，保温反应80～100min，制得高含固阴离子水性聚氨酯预聚体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)的操作过程为：(2.1)将步骤(1)制备的所述高含固阴离子水性聚氨酯预聚体的体系降温至75～85℃；(2.2)在10～20min内均匀加入粘度调节剂、阴离子扩链剂，维持反应温度为75～85℃；(2.3)控制反应温度为80～90℃并继续搅拌反应20～40min，之后降温至75～...

【专利技术属性】
技术研发人员：权衡，刘希萌，李祥，王佳，倪丽杰，毕曙光，李青，李时伟，熊伟，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42