用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法及制备的封闭型水性聚氨酯与用途技术

本发明专利技术涉及一种用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法及其制备的封闭型水性聚氨酯与用途。其制备方法，包括以下步骤：在非质子极性溶剂中，在惰性气氛下，脱水后的多元醇与二异氰酸酯在催化剂的作用下反应至NCO达到理论值；加入助溶剂和亲水扩链剂，反应至NCO达到理论值，得端异氰酸酯基NCO的聚氨酯预聚体；加入封闭剂，反应至NCO达到理论值；加入中和剂进行中和反应，即得。本发明专利技术合成了一种封闭型水性聚氨酯，其可以用作芳纶纤维表面处理剂，用该表面处理剂处理过的芳纶纤维制备的复合材料具有比未经处理的复合材料更佳的综合力学性能，可以应用于TPU等基材复合芳纶纤维领域。

Preparation and application of closed waterborne polyurethane used as surface treatment agent for aramid fiber

【技术实现步骤摘要】
用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法及制备的封闭型水性聚氨酯与用途
本专利技术属于高分子化学领域，具体涉及一种用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法及其制备的封闭型水性聚氨酯与用途。
技术介绍
芳纶纤维是高性能有机纤维的典型代表，其轻质、超高强度、高模量和高耐热性等优异综合性能使之在航空航天、安全防护、电子信息、体育用品、轮胎骨架等领域扮演重要角色。由于芳纶纤维是一种具有高度取向结晶微区、主链中含有芳香基的聚酰胺类纤维材料，分子链中具有庞大的苯环产生位阻，酰胺基团与其它原子或基团发生反应的难度很大，纤维表面具有较大的化学惰性，使得芳纶纤维与基体的粘合性能很差。因此，必须采用特殊的工艺处理来降低纤维表面的取向度或采用化学方法在纤维表面增加部分活性基团(如-COOH、-OH、-NCO、-NH等)，使纤维通过这些基团与基体通过化学反应生成共价键或者通过分子间的诱导作用提高纤维与基材界面剪切强度和粘合性能。目前芳纶纤维常用改性方式分为化学改性和物理改性两种。其中，化学改性的反应速率快、效果明显，但是化学改性的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在非质子极性溶剂中，在惰性气氛下，脱水后的多元醇与二异氰酸酯在催化剂的作用下反应至NCO达到理论值；/n(2)加入助溶剂和亲水扩链剂，反应至NCO达到理论值，得端异氰酸酯基NCO的聚氨酯预聚体；/n(3)加入封闭剂，反应至NCO达到理论值；/n(4)加入中和剂进行中和反应，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在非质子极性溶剂中，在惰性气氛下，脱水后的多元醇与二异氰酸酯在催化剂的作用下反应至NCO达到理论值；
(2)加入助溶剂和亲水扩链剂，反应至NCO达到理论值，得端异氰酸酯基NCO的聚氨酯预聚体；
(3)加入封闭剂，反应至NCO达到理论值；
(4)加入中和剂进行中和反应，即得。


2.根据权利要求1所述的用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，
所述封闭剂选自丁酮肟、己内酰胺、N-甲基苯胺和苯酚中的至少一种；
优选地，所述封闭剂选自丁酮肟。


3.根据权利要求1或2所述的用作芳纶纤维表面处理剂的封闭型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，
所述非质子极性溶剂选自丙酮和/或丁酮，优选选自丙酮；
所述多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚己内酯多元醇中的至少一种，优选选自聚四氢呋喃多元醇；
所述二异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、异弗尔酮二异氰酸酯IPDI、甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、六亚甲基二异氰酸酯多聚体及其加合物中的至少一种，优选选自二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI；
所述催化剂选自有机铋催化剂、有机锡催化剂和有机锌催化剂中的至少一种，优选选自有机铋催化剂；
所述助溶剂选自N-甲基吡咯烷酮NMP和/或N-乙基吡咯烷酮NEP，优选选自N-甲基吡咯烷酮NMP；
所述亲水扩链剂选自2,2-二羟甲基丙酸DMPA/或2,2-二羟甲基丁酸，优选选自2,2-二羟甲基丙酸DMPA；
所述中和剂选自三乙基胺TEA和/或N,N-二甲基乙醇胺DMEA，优选选自三乙基胺T...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟敬，孙淑常，孙立冬，尚永华，鲁剑飞，王玉启，王暖程，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，万华化学宁波有限公司，万华化学广东有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37