一种抗吸潮水性聚氨酯分散体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种抗吸潮水性聚氨酯分散体及其制备方法与应用，本发明专利技术属于水性聚氨酯涂层树脂领域。本发明专利技术将聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯一起反应得到预聚物，然后加入扩链剂继续反应，得到抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂分散体，利用该抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂分散体可以制备水性聚氨酯涂层树脂。本发明专利技术最终制备的水性聚氨酯涂层树脂具有既可以阻隔水汽、遇潮不发雾等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种抗吸潮水性聚氨酯分散体及其制备方法与应用
：本专利技术属于一种水性聚氨酯涂层树脂
，具体涉及一种抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
：水性聚氨酯由于其无毒、环保等特点，广泛用于涂料、胶黏剂、皮革涂饰剂以及织物涂层等领域。水性聚氨酯的成膜过程属于多相体系融合，在应用领域能够很好的体现其透气透湿性。然而在使用时，水、饮料、血液、尿液等液体很容易渗透至水性聚氨酯涂层背面，造成印渍等清洗困难。因此改善水性聚氨酯涂层的透水透气性能可以大幅拓展水性聚氨酯在家庭护理领域的应用。目前针对改善水性树脂的透水透气的方法有很多。如增加涂层上浆量来增加涂层厚度，使用蜡助剂来提升拒水性，减少填料量增加成膜致密性等，这些方法都是属于物理改性，效果有限，而且成本大幅增加。在化学改性领域，美国专利US5348785、US4619853、US4643930等采用引入含氟组分来改善透水性；美国专利US5558916则是通过各种疏水性组分来制备不透水的膜，但是这些方法不仅生产工艺复杂，生产成本高，而且伴随有其他物性的缺失。美国专利US2003087567通过接枝一种含有脂肪族侧链的脂肪醇来提高水性聚氨酯的抗吸潮性能，但是该方法对水汽的阻隔效果仍然有限，在潮湿空气中，织物涂层表面常常会出现发雾或者斑点等瑕疵。因此，开发一款不仅可以阻隔水汽，而且表面不发雾的抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂，可以极大的满足应用需求，同时也会拓宽水性聚氨酯在织物涂层领域的应用。
技术实现思路
：专利技术目的：本要解决的技术问题是提供一种抗吸潮水性聚氨酯分散体，以解决现有技术中水性聚氨酯涂层树脂隔水性差、表面容易发雾或产生斑点等问题。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述抗吸潮水性聚氨酯分散体的制备方法本专利技术最后要解决的技术问题是提供上述抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂的应用。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种抗吸潮水性聚氨酯分散体的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯投入反应釜中，搅拌均匀后加入催化剂和溶剂，60-100℃反应1-2h，得到PU预聚物；(2)将步骤(1)得到的PU预聚物降温至65℃，加入亲水扩链剂、多元醇扩链剂以及溶剂，所述亲水扩链剂、多元醇扩链剂与步骤(1)中聚醚二元醇的质量比为(2-10)：(0-10)：(25-80)，再升温至60-90℃，继续反应3-6h；(3)降温加入溶剂稀释；(4)当温度降至为35℃以下时，加入中和剂，中和10-30min；(5)在高速搅拌下，将步骤(4)得到的PU预聚物分散在水中，得到PU分散体；(6)将胺扩链剂配制成质量分数5-40％的水溶液加入到步骤(5)得到的PU分散体中，胺扩链剂与步骤(1)中聚醚二元醇的质量比为(1-4.0)：(25-80)，搅拌10-45min；(7)升温至40-65℃，减压蒸馏去除溶剂，得到抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂分散体。所述抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂分散体固含量为15-50wt％，优选25-40wt％；pH值为6-11，优选6.5-9.平均粒径范围为80-450nm，优选100-300nm，更优选120-250nm。步骤(1)中，所述的为聚环氧丙烷二醇或聚四氢呋喃二醇与聚环氧丙烷二醇的混合物，其中，所述聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇的分子量为500-3500，优选分子量为1500-3000。步骤(1)中，所述官能度≥3的聚醚多元醇包括：聚丙三醇，所述聚丙三醇的分子量为1000-4000，优选分子量为2000-3500，更优选蓝星东大的MN-3050D。步骤(1)中，所述的侧链烷烃二元醇为：硬脂酸单甘油酯、丙三醇单油酸酯中的一种或两种的混合物，最优选优选硬酯酸单甘油酯；步骤(1)中，所述多异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种的混合物，优选甲苯二异氰酸酯，最优选TDI-80步骤(1)中，聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯的质量比为：25-80：4-10：1.0-5：10-30。步骤(1)中，所述的催化剂包括：辛酸亚锡，所述催化剂与聚醚二元醇的质量比为0-0.0001：25-80。步骤(1)和步骤(2)中，所述的溶剂为丙酮、丁酮中的一种或两种的混合物。步骤(2)中，所述的亲水扩链剂为包含阴离子基团、阳离子基团或非离子基团的扩链剂，所述的阴离子基团扩链剂为羧酸根-COO-的扩链剂，优选二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸，最优选二羟甲基丙酸。步骤(2)中，所述的多元醇扩链剂为1,4-丁二醇、新戊二醇中的一种。步骤(4)中，所述的中和剂为三乙胺。步骤(6)中，所述的胺扩链剂为乙二胺。上述抗吸潮水性聚氨酯分散体的制备方法制备得到的抗吸潮水性聚氨酯分散体。上述抗吸潮水性聚氨酯分散体在制备抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂中的应用。一种抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂的制备方法，包括如下步骤：将抗吸潮水性聚氨酯分散体、润湿剂、流平剂、增稠剂、固化剂、色浆搅拌增稠至粘度8000-15000cp，然后脱泡，得到抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂；所述的抗吸潮水性聚氨酯分散体、增稠剂、流平剂、润湿剂、消泡剂、固化剂、色浆的质量比为(93-99.7)：(0.2-2)：(0.05-1)：(0.05-1)：(0-0.2)：(0-3)：(1-5)；作为优选，所述的润湿剂为Silok8000；所述的流平剂为Silok8144、所述的增稠剂为UH-450VF、所述的固化剂为XWB-F115、所述的色浆为KA-920。本专利技术所述的增稠剂为包括缔合型增稠剂和碱溶涨型增稠剂，优选聚氨酯缔合型增稠剂，最优选的增稠剂为UH-450VF；所述的流平剂包括但不限于聚醚硅油、聚酯硅油、聚醚聚酯硅油，优选聚醚硅油型流平剂；最优选的流平剂为Silok8144；所述的润湿剂包括但不限于聚醚硅油、聚醚硅氧烷，优选聚醚硅油润湿剂；最优选的润湿剂为Silok8000；所述的消泡剂包括但不限于有机硅类消泡剂和非硅类消泡剂，优选非硅类消泡剂。所述的固化剂为本领域内常用的固化剂，优选聚醚改性异氰酸酯多聚体，最优选的固化剂为XWB-F115。有益效果：本专利技术公开了一种抗吸潮水性聚氨酯分散体的制备方法，本专利技术制备得到的抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂具有很好的贴条拉力，同时能够很好的阻隔水汽的透过，同时遇潮气不会发雾，具有明显的抗吸潮功能。具体实施方式：根据下列实施例可以更好的理解本专利技术，然而本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术使用原料型号及厂家信息如下：甲苯二异氰酸酯(TDI-80)：万华化学二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)：万华化学聚环氧丙烷二醇(PPG200本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗吸潮水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征是：包括如下步骤：/n(1)将聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯投入反应釜中，搅拌均匀后加入催化剂和溶剂，60-100℃反应1-2h，得到PU预聚物；/n(2)将步骤(1)得到的PU预聚物降温至65℃，加入亲水扩链剂、多元醇扩链剂以及溶剂，所述亲水扩链剂、多元醇扩链剂与步骤(1)中聚醚二元醇的质量比为(2-10)：(0-10)：(25-80)，再升温至60-90℃，继续反应3-6h；/n(3)降温加入溶剂稀释；/n(4)当温度降至为35℃以下时，加入中和剂，中和10-30min；/n(5)在高速搅拌下，将步骤(4)得到PU预聚物分散在水中，得到PU分散体；/n(6)将胺扩链剂配制成质量分数为5-40％的水溶液加入到步骤(5)得到的PU分散体中，胺扩链剂与步骤(1)中聚醚二元醇的质量比为(1-4.0)：(25-80)，搅拌10-45min；/n(7)升温至40-65℃，减压蒸馏去除溶剂，得到抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂分散体；/n步骤(1)中，所述的为聚环氧丙烷二醇或聚四氢呋喃二醇与聚环氧丙烷二醇的混合物，其中，所述聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇的分子量为500-3500；/n步骤(1)中，所述官能度≥3的聚醚多元醇包括：聚丙三醇，所述聚丙三醇的分子量为1000-4000；/n步骤(1)中，所述的侧链烷烃二元醇包括：硬脂酸单甘油酯、丙三醇单油酸酯中的一种或两种的混合物；/n步骤(1)中，所述多异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种的混合物；/n步骤(1)中，聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯的质量比为(25-80)：(4-10)：(1.0-5)：(10-30)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗吸潮水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯投入反应釜中，搅拌均匀后加入催化剂和溶剂，60-100℃反应1-2h，得到PU预聚物；
(2)将步骤(1)得到的PU预聚物降温至65℃，加入亲水扩链剂、多元醇扩链剂以及溶剂，所述亲水扩链剂、多元醇扩链剂与步骤(1)中聚醚二元醇的质量比为(2-10)：(0-10)：(25-80)，再升温至60-90℃，继续反应3-6h；
(3)降温加入溶剂稀释；
(4)当温度降至为35℃以下时，加入中和剂，中和10-30min；
(5)在高速搅拌下，将步骤(4)得到PU预聚物分散在水中，得到PU分散体；
(6)将胺扩链剂配制成质量分数为5-40％的水溶液加入到步骤(5)得到的PU分散体中，胺扩链剂与步骤(1)中聚醚二元醇的质量比为(1-4.0)：(25-80)，搅拌10-45min；
(7)升温至40-65℃，减压蒸馏去除溶剂，得到抗吸潮水性聚氨酯涂层树脂分散体；
步骤(1)中，所述的为聚环氧丙烷二醇或聚四氢呋喃二醇与聚环氧丙烷二醇的混合物，其中，所述聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇的分子量为500-3500；
步骤(1)中，所述官能度≥3的聚醚多元醇包括：聚丙三醇，所述聚丙三醇的分子量为1000-4000；
步骤(1)中，所述的侧链烷烃二元醇包括：硬脂酸单甘油酯、丙三醇单油酸酯中的一种或两种的混合物；
步骤(1)中，所述多异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种的混合物；
步骤(1)中，聚醚二元醇、官能度≥3的聚醚多元醇、侧链烷烃二元醇和多异氰酸酯的质量比为(25-80)：(4-10)：(1.0-5)：(10-30)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，郭艳欣，陈亚磊，朱小强，张大华，
申请(专利权)人：旭川化学苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32