一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：(1)在氮气气氛下，往多元醇低聚物中加入多异氰酸酯、含硅的功能性扩链剂、小分子亲水扩链剂、小分子扩链剂和催化剂，升温反应，得到预聚体；(2)继续往预聚体中加入中和剂，接着，再加入去离子水乳化，然后加入后扩链剂进一步扩链；(3)最后，脱除步骤(2)所得反应产物的有机溶剂，成膜，干燥，即得到目的产物。与现有技术相比，本发明专利技术制备的水性聚氨酯在保持高力学性能和透明性的同时提高膜耐水性。

Preparation of transparent waterborne polyurethane with high strength and water resistance

【技术实现步骤摘要】
一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法
本专利技术属于聚氨酯材料
，涉及一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法。
技术介绍
水性聚氨酯具有绿色环保、无毒、不易燃、生物相容性好等特点。材料本身耐磨、耐腐蚀、力学性能优异的特点。由于目前对VOC排放限制的要求不断提高，水性的聚氨酯逐步替代溶剂型被广泛应用于涂层、油墨、胶黏剂、皮革和织物整理等领域。与传统的溶剂型聚氨酯相比，聚氨酯中引入了亲水离子基团从而能够分散在水中。亲水基团的存在会降低水性聚氨酯的耐水性，尤其对于聚酯型的聚氨酯来说，更容易吸水而导致力学性能下降甚至失去应用价值。目前常常通过使用一些针对耐水性而开发的多异氰酸酯或多元醇低聚物来提高耐水性。其中使用Si改性提高水性聚氨酯耐水性，降低表面能是一种常用而有效的手段。通常使用有机硅氧烷或羟基或氨基封端的PDMS最为常用。CN101914343A公开了一种用有机硅氧烷改性的水性聚氨酯涂层，涂层的吸水率在24h时低于10％，同时附着力仍然保持在较好的水平。CN105566606A公开了一种含有硅氧烷基侧链的水性聚氨酯，将硅氧烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在氮气气氛下，往多元醇低聚物中加入多异氰酸酯、小分子亲水扩链剂，小分子扩链剂和催化剂，升温反应，得到预聚体；/n(2)继续往预聚体中加入中和剂，接着，再加入去离子水乳化，然后加入后扩链剂进一步扩链；/n(3)最后，脱除步骤(2)所得反应产物的有机溶剂，成膜，干燥，即得到目的产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，往多元醇低聚物中加入多异氰酸酯、小分子亲水扩链剂，小分子扩链剂和催化剂，升温反应，得到预聚体；
(2)继续往预聚体中加入中和剂，接着，再加入去离子水乳化，然后加入后扩链剂进一步扩链；
(3)最后，脱除步骤(2)所得反应产物的有机溶剂，成膜，干燥，即得到目的产物。


2.根据权利要求1所述的一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的多元醇低聚物包括侧链不含离子基团的多元醇低聚物和/或侧链含离子基团的多元醇低聚物，其中，
侧链不含离子基团的多元醇低聚物的数均分子量为500-2500，其碳链结构为聚己二酸己二醇酯、聚己二酸戊二醇酯、聚己内酯或聚碳酸酯型中的一种或多种混合；
侧链含离子基团的多元醇低聚物为数均分子量1000-2500的聚酯型或聚醚型多元醇低聚物，所含的离子基团为羧基、磺酸基或磷酸基中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，含硅的功能性扩链剂为数均分子量400-3000的羟基、氨基、烷羟基或聚醚基封端的硅氧烷扩链剂；
多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种组合。


4.根据权利要求1所述的一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，在升温反应前，多元醇低聚物中还加入有含硅的功能性扩链剂，其添加质量不超过步骤(1)中升温反应前所添加所有组分质量的5％。


5.根据权利要求1所述的一种耐水高强度的透明水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，升温反应的温度为80℃，反应时间为5h；
步骤(2)中，加入中和剂前，先将预聚体降温至30℃，加入中...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴梦炜，张勇，江阳，陈禹廷，宋攀，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31