一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体及制备方法与应用，所述水分散体由以下组分反应制得：a)至少一种聚醚二醇和/或多元醇，b)至少一种二和/或多异氰酸酯，c)至少一种对异氰酸酯呈反应活性的、单官能度的聚乙氧基化脂肪醇，d)至少一种双/多官能度的小分子扩链醇，e)至少一种亲水化合物，f)至少一种含有叔胺基团的中和剂，g)含有至少两个NCO反应性氨基的低分子化合物。本发明专利技术在水分散体制备过程中添加具有非离子表面活性剂结构的聚乙氧基化脂肪醇，使得聚氨酯或聚脲分子链端同时具有亲水和疏水基团，从而大大提高了分散体自身的发泡性和稳泡性。的发泡性和稳泡性。

【技术实现步骤摘要】
一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体及制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种水分散体，尤其涉及一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体及制备方法与应用。

技术介绍

[0002]合成革制品行业一般采用聚氨酯或聚脲发泡树脂，传统的溶剂型树脂通常会产生大量废水废气，不利于人们的身体健康，同时也不符合环境友好得发展理念。近年来，水性聚氨酯或聚脲树脂越来越多的应用的合成革领域，但是水性聚氨酯或聚脲树脂必须添加大量发泡剂才能产生稳定气泡，这样一来就大大增加了合成革的生产成本，同时工艺也更加复杂，并且，发泡剂还有析出的风险，影响产品美观。
[0003]CN106750149B提供了一种内乳化加外乳化并用的方法制备发泡型水性聚氨酯乳液，该方法通过减少预聚阶段的扩链剂来降低预聚体粘度，从而可以不用添加任何溶剂，将外乳化剂溶解在水中再对预聚体直接进行分散，该方法虽然避免了溶剂的使用，但是容易造成乳液的不稳定，同时使用的外乳化剂仍然是发泡剂的成分，所以还会有析出的风险。CN109535377A提供了一种具有自发泡功能的水性聚氨酯的制备方法，该方法通过加入聚乙二醇单丁醚封端来引入EO链段提高乳液的自身稳泡性，但是该方法制备的乳液仍然需要加入少量发泡剂才能进行机械发泡。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有自发泡/稳泡功能的聚氨酯或聚脲水分散体。该分散体通过添加具有非离子表面活性剂结构的聚乙氧基化脂肪醇，使得聚氨酯或聚脲分子链端同时具有亲水和疏水基团，从而大大提高了分散体自身的发泡性和稳泡性。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提供一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体的制备方法，所述方法简单易行。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，由以下组分反应制得：
[0008]a)至少一种聚醚二醇和/或多元醇，
[0009]b)至少一种二和/或多异氰酸酯，
[0010]c)至少一种对异氰酸酯呈反应活性的、单官能度的聚乙氧基化脂肪醇，
[0011]d)至少一种双/多官能度的小分子扩链醇，
[0012]e)至少一种亲水化合物，
[0013]f)至少一种含有叔胺基团的中和剂，
[0014]g)含有至少两个NCO反应性氨基的低分子化合物。
[0015]进一步地，以所述水分散体的固体质量计，各组分的用量如下：
[0016]组分a)40
‑
90wt％，优选50
‑
80wt％；
[0017]组分b)6
‑
45wt％，优选10
‑
35wt％；
[0018]组分c)0.5
‑
15wt％，优选1
‑
5wt％；
[0019]组分d)0
‑
8.5wt％，优选2
‑
5wt％；
[0020]组分e)0.5
‑
7wt％，优选1
‑
3wt％；
[0021]组分f)0.4
‑
5wt％，优选1
‑
3wt％；
[0022]组分g)0
‑
8wt％，优选1
‑
5wt％。
[0023]进一步地，所述组分a)为数均分子量为1000
‑
15000的聚醚二醇或多元醇，优选数均分子量为1000～5000的聚醚二元醇和/或三元醇和/或四元醇；更优选数均分子量为1000
‑
5000的聚环氧丙烷醚二醇、聚四氢呋喃醚二醇的一种或多种。
[0024]进一步地，所述组份b)为脂肪族、脂环族和芳香族二异氰酸酯或多异氰酸酯，优选具有两个异氰酸酯基团的脂肪族或脂环族异氰酸酯中的一种或多种；优选使用二异氰酸酯Y(NCO)2，其中Y代表含4
‑
12个碳原子的二价脂族烃基、含6
‑
15个碳原子的二价脂环族烃基、含6
‑
15个碳原子的二价芳族烃基或含7
‑
15个碳原子的二价芳脂族烃基。合适的二异氰酸酯可以是四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4
‑
环己烷二异氰酸、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸、4,4'
‑
二环己基丙烷二异氰酸、1,4
‑
苯二异氰酸、2,4
‑
甲苯二异氰酸、2,6
‑
甲苯二异氰酸、4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸、2,2'
‑
二苯基甲烷二异氰酸、2,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸、四甲基二甲苯基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
[0025]进一步地，所述组分c)为含有单个端羟基的聚乙氧基化脂肪醇，其中烷基组分为C12
‑
C18的饱和或不饱和烃基、直链烷烃或带支链烷烃；优选地，所述组分c)的摩尔质量为200
‑
800优选300
‑
500的聚合单元为环氧乙烷的聚乙氧基化脂肪醇，其中，每个分子中环氧乙烷个数为3～20，优选3～9。
[0026]所述聚乙氧基化脂肪醇的起始剂是碳原子为C12
‑
C18的一元脂肪醇，包括但不限于饱和一元醇，比如，正十二醇、2
‑
十二醇、正十三醇、正十四醇、正十五醇、正十六醇、正十七醇、正十八醇；不饱和脂肪醇，比如，顺
‑9‑
烯十六烷
‑1‑
醇；优选的起始剂是碳原子为C12
‑
C18的饱和一元醇，尤其优选正十二醇作为起始剂。
[0027]进一步地，所述组分d)为至少含有两个NCO反应性羟基的小分子扩链醇，优选乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
丁二醇、1,3
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、3
‑
甲基戊烷
‑
1,5
‑
戊二醇、1,6
‑
己二醇、新戊二醇、1,4
‑
环己基二甲醇、1,2
‑
环己二醇、1,4
‑
环己二醇、2
‑
乙基
‑3‑
丙基戊二醇、2,2
‑
二甲基戊二醇、二甘醇、丙三醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种，更优选乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,2
‑
丁二醇、1,3
‑
丁二醇、二甘醇、新戊二醇中的一种或多种，进一步优选二甘醇和/或新戊二醇。
[0028]进一步地，所述组份e)为包含离子基团、潜离子基团、非离子基团中的一种或多种亲水基团的亲水化合物；优选地，所述亲水化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，其特征在于，由以下组分反应制得：a)至少一种聚醚二醇和/或多元醇，b)至少一种二和/或多异氰酸酯，c)至少一种对异氰酸酯呈反应活性的、单官能度的聚乙氧基化脂肪醇，d)至少一种双/多官能度的小分子扩链醇，e)至少一种亲水化合物，f)至少一种含有叔胺基团的中和剂，g)含有至少两个NCO反应性氨基的低分子化合物。2.根据权利要求1所述的自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，其特征在于，以所述水分散体的固体质量计，各组分的用量如下：组分a)40
‑
90wt％，优选50
‑
80wt％；组分b)6
‑
45wt％，优选10
‑
35wt％；组分c)0.5
‑
15wt％，优选1
‑
5wt％；组分d)0
‑
8.5wt％，优选2
‑
5wt％；组分e)0.5
‑
7wt％，优选1
‑
3wt％；组分f)0.4
‑
5wt％，优选1
‑
3wt％；组分g)0
‑
8wt％，优选1
‑
5wt％。3.根据权利要求2所述的自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，其特征在于，所述组分a)为数均分子量为1000
‑
15000的聚醚二醇或多元醇，优选数均分子量为1000
‑
5000的聚醚二醇。4.根据权利要求2或3所述的自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，其特征在于，所述组份b)为脂肪族、脂环族和芳香族二异氰酸酯或多异氰酸酯，优选具有两个异氰酸酯基团的碳原子数为C4
‑
C15的脂肪族或脂环族异氰酸酯中的一种或多种；更优选四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4
‑
环己烷二异氰酸、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸、4,4'
‑
二环己基丙烷二异氰酸、1,4
‑
苯二异氰酸、2,4
‑
甲苯二异氰酸、2,6
‑
甲苯二异氰酸、4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸、2,2'
‑
二苯基甲烷二异氰酸、2,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸、四甲基二甲苯基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，其特征在于，所述组分c)为含有单个端羟基的聚乙氧基化脂肪醇，其中烷基组分为C12
‑
C18的饱和或不饱和烃基、直链烷烃或带支链烷烃；优选地，所述组分c)的摩尔质量为200
‑
800优选300
‑
500的聚合单元为环氧乙烷的聚乙氧基化脂肪醇。6.根据权利要求5所述的自发泡聚氨酯或聚脲水分散体，其特征在于，所述组分d)为至少含有两个NCO反应性羟基的小分子扩链醇，优选乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
丁二醇、1,3
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、3
‑
甲基戊烷
‑
1,5
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戊二醇、1,6
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己二醇、新戊二醇、1,4
‑
环己基二甲醇、1,2
‑
环己二醇、1,4
‑
环己二醇、2
‑
乙基
‑3‑
丙基戊二醇、2,2
‑
二甲基戊二醇、二甘醇、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢庆达，王震，朱文辉，晋云全，纪学顺，韩克，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：