一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，其包括如下步骤：干燥、制备预聚体、预聚体乳化、制备非离子型水性聚氨酯。其具有如下优点：附着力好、产品稳定性佳、手感柔软、耐水且不具有有机溶剂所以具有环保性。耐水且不具有有机溶剂所以具有环保性。

【技术实现步骤摘要】
一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及化工生产
，特别是涉及一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法。

技术介绍

[0002]水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质而形成的聚氨酯，含较低的挥发性有机化合物(VOC)和有害空气污染物(HAP)，满足了人们日益增长的环保要求，已在涂料、粘合剂、皮革、纺织等领域有了广泛的应用。
[0003]目前国内外对于阴离子型水性聚氨酯的研究较多，但是阴离子水性聚氨酯耐碱不耐酸，若用在酸性物质表面，会出现不稳定、破乳等现象。目前非离子型水性聚氨酯因为不存在双电层结构，故对电解质、PH不敏感，可以与其他酸性或碱性乳液物理共混使用而不担心破乳，可大大扩展水性聚氨酯乳液的应用范围。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有非离子型无溶剂水性聚氨酯产品中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术其中一个目的是，克服现有非离子型无溶剂水性聚氨酯产品的不足，提供一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法。
[0007]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，其包括如下步骤：
>[0008]干燥：将聚醚多元醇加热和加压进行脱水处理；
[0009]制备预聚体：将聚醚多元醇降温加入异氰酸酯，升温搅拌，升温后恒温反应，然后降温，加入催化剂，反应直到
‑
NCO值达到设计值，制得非离子型无溶剂水性聚氨酯预聚体；
[0010]预聚体乳化：将非离子型无溶剂水性聚氨酯预聚体转移到乳化釜中，加入乳化剂，搅拌的情况下快速加入去离子水，直到分散均匀；
[0011]制备非离子型水性聚氨酯：将乳化后的水性聚氨酯预聚体加入后扩链剂和消泡剂，搅拌均匀，升温，保温反应直到
‑
NCO含量达到设计值，降温后过滤，直到非离子型无溶剂水性聚氨酯。
[0012]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中干燥中，聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇单甲醚、双端醇羟基长链烷基硅油中的一种或一种以上。
[0013]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中制备预聚体中，所述加入异氰酸酯后恒温反应达到设计的
‑
NCO值为
‑
NCO值为2％～4％。
[0014]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中制备非离子型水性聚氨酯中，加入后扩链剂和消泡剂后，保温反应直到
‑
NCO值达到设计值，所述设计值为0。
[0015]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中制备非离子型水性聚氨酯中，后扩链剂为异佛尔酮二胺水溶液，消泡剂为201甲基硅油。
[0016]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇(PTMG2000)、聚乙二醇单甲醚(N120)中的一种或两种。
[0017]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中干燥中，聚醚多元醇脱水后的含水量＜0.05％。
[0018]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中干燥中，加热加压为加热至100～120℃，压力调到≤
‑
0.08MPa。
[0019]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中制备非离子型水性聚氨酯中升温为升温至50～70℃。
[0020]作为本专利技术所述非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法的一种优选方案，其中制备预聚体中，升温搅拌为上升温度到80～90℃
[0021]本专利技术提供了一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，具有如下有益效果：
[0022](1)对金属尤其是电镀锌板附着力好，有一定的轻防腐作用；
[0023](2)产品稳定性佳，能很好的和阴阳离子型物质、盐类物质、与强酸、强碱溶液的相容性，耐电解质性能优异，不会出现破乳或聚沉等现象；
[0024](3)成膜性好，手感柔软；
[0025](4)耐水性能优异，水泡五到七天胶膜无明显发白现象，应用于纺织品涂覆整理染色。
[0026](5)本专利技术所得的一种非离子型无溶剂水性聚氨酯不含有有机溶剂，具有环保性。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0028]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。以本领域技术人员能够实施为准，制定了以下实施例。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提供一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，包括：
[0032]分别称取150～250g聚醚多元醇、1～2g抗氧化剂、1～2g光稳定剂于装有密闭容器中，搅拌并且同时抽真空，通过自动控温系统将反应釜内的物料加热至100～120℃，压力调到≤
‑
0.08MPa，真空蒸馏1～2小时，对原材料进行脱水处理，用微量水分仪测定含水量＜
0.05％以下。
[0033]将得到的多元醇的温度降到90℃以下，然后向多元醇中添加1～3g扩链剂，搅拌均匀，降温至85℃以下加入50～60份异氰酸酯，搅拌均匀后缓慢升温至80～90℃，恒温反应2～2.5h，然后降温到85℃以下，再加入0.2～0.3g有机铋催化剂在80～90℃条件下继续反应1～2.5h,直到混合物中
‑
NCO含量达到2.00％～4.00％，，便可得到非离子型无溶剂水性聚氨酯预聚体。
[0034]将预聚体转移到乳化釜中，加入5～7份外乳化剂，然后打开搅拌装置，将搅拌器转速调至2500～3000r/min，快速加入300～500g去离子水，高速搅拌10～30min，直到完全分散均匀。
[0035]聚氨酯预聚体在水溶液中进一步与后扩链剂进行链增长反应，进一步提高聚氨酯的分子量，具体步骤是向乳化和稀释后的聚氨酯预聚体中缓慢加入50～70g质量分数为10％～30％的后扩链剂和0.2～0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：干燥：将聚醚多元醇加热和加压进行脱水处理；制备预聚体：将聚醚多元醇降温加入异氰酸酯，升温搅拌，升温后恒温反应，然后降温，加入催化剂，反应直到
‑
NCO值达到设计值，制得非离子型无溶剂水性聚氨酯预聚体；预聚体乳化：将非离子型无溶剂水性聚氨酯预聚体转移到乳化釜中，加入乳化剂，搅拌的情况下快速加入去离子水，直到分散均匀；制备非离子型水性聚氨酯：将乳化后的水性聚氨酯预聚体加入后扩链剂和消泡剂，搅拌均匀，升温，保温反应直到
‑
NCO含量达到设计值，降温后过滤，直到非离子型无溶剂水性聚氨酯。2.根据权利要求1中所述的非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述干燥中，聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇单甲醚、双端醇羟基长链烷基硅油中的一种或一种以上。3.根据权利要求1中所述的非离子型无溶剂水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述制备预聚体中，所述加入异氰酸酯后恒温反应达到设计的
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NCO值为
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NCO值为2％～4％。4.根据权利要求1中所述的非离子型无溶剂水性聚氨酯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄君新，刘婵婵，宋兵，
申请(专利权)人：明新孟诺卡江苏新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：