改性阳离子型水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及改性阳离子型水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用。其中，改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，包括以下步骤：制备阳离子型聚氨酯预聚体；将阳离子型聚氨酯预聚体与羟基丙烯酸酯单体反应，得到第一改性阳离子型聚氨酯预聚体；向第一改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入烷烃类丙烯酸酯单体、乳化剂、氯乙烯单体以及引发剂并进行反应，得到第二改性阳离子型聚氨酯预聚体；向第二改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入中和剂调节至酸性，然后经过剪切乳化和脱去溶剂，得到改性阳离子型水性聚氨酯分散体。本发明专利技术制备的改性阳离子型水性聚氨酯分散体在使用时，可均匀、牢固的分散于纺织基材表面，具有优异的拒水效果、耐洗性以及抗剥离强度。及抗剥离强度。及抗剥离强度。

【技术实现步骤摘要】
改性阳离子型水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及面料整理剂
，特别是涉及改性阳离子型水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]拒水剂是一种面料功能性整理剂，广泛用于家饰、雨伞、帐篷、鞋材等纺织领域。目前，无氟拒水剂由于具有绿色环保，防水性能好的特点，已逐步在运动服饰、沙发面料等纺织基材领域上推广使用。但是，传统的无氟拒水剂在用于纺织基材的整理时，往往难以均匀以及牢固的分散于纺织基材表面，从而导致其存在拒水效果较差、耐洗性差以及抗剥离强度低等缺陷。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述问题，提供一种改性阳离子型水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用，所述制备方法制备的改性阳离子型水性聚氨酯分散体在使用时，可均匀、牢固的分散于纺织基材表面，具有优异的拒水效果、耐洗性以及抗剥离强度。
[0004]一种改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，包括以下步骤：
[0005]将聚合物多元醇进行脱水处理；
[0006]向脱水后的聚合物多元醇中加入溶剂、二异氰酸酯和催化剂进行预聚反应，再加入阳离子型扩链剂进行扩链反应，得到阳离子型聚氨酯预聚体；
[0007]将所述阳离子型聚氨酯预聚体与羟基丙烯酸酯单体反应，得到第一改性阳离子型聚氨酯预聚体；
[0008]向所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入烷烃类丙烯酸酯单体、乳化剂、氯乙烯单体以及引发剂并进行反应，得到第二改性阳离子型聚氨酯预聚体；
[0009]向所述第二改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入中和剂调节至酸性，然后经过剪切乳化和脱去溶剂，得到改性阳离子型水性聚氨酯分散体。
[0010]在其中一个实施例中，向所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入烷烃类丙烯酸酯单体、乳化剂、氯乙烯单体以及引发剂并进行反应的步骤中，先加入所述烷烃类丙烯酸酯单体与所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体发生自由聚合，然后再加入所述氯乙烯单体继续反应。
[0011]在其中一个实施例中，所述羟基丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟丁酯中的一种或多种；
[0012]及/或，所述烷烃类丙烯酸酯单体选自月桂酸酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯和丙烯酸二十二酯中的一种或多种；
[0013]及/或，所述乳化剂选自阳离子型乳化剂，所述阳离子型乳化剂选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。
[0014]在其中一个实施例中，向所述第二改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入中和剂调节
至pH为3
‑
6；
[0015]及或，所述中和剂选自冰乙酸、柠檬酸或乙酸酐中的一种。
[0016]在其中一个实施例中，在聚合物多元醇进行脱水处理的步骤中，温度为110℃
‑
130℃，时间为1h
‑
2h。
[0017]在其中一个实施例中，向脱水后的聚合物多元醇中加入溶剂、二异氰酸酯和催化剂进行预聚反应中，先将脱水后的聚合物多元醇降温至55℃
‑
65℃，在预聚反应的过程中，预聚反应温度为55℃
‑
65℃，预聚反应时间为3h
‑
4h，在扩链反应的过程中，扩链反应温度为55℃
‑
60℃，扩链反应时间为0.5h
‑
1h。
[0018]在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的一种或多种；
[0019]及/或，所述阳离子型扩链剂选自二乙醇胺或N
‑
甲基二乙醇胺；
[0020]及/或，所述聚合物多元醇选自聚酯二元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯二元醇中的一种。
[0021]在其中一个实施例中，按照质量百分数计，各组分用量如下：所述聚合物多元醇10％
‑
35％，所述二异氰酸酯8％
‑
24％，所述阳离子型扩链剂1.5％
‑
8％，所述羟基丙烯酸酯单体2％
‑
10％，所述烷烃类丙烯酸酯单体18％
‑
40％，所述乳化剂2％
‑
10％，所述氯乙烯单体3％
‑
12％，所述中和剂3％
‑
9.2％。
[0022]一种改性阳离子型水性聚氨酯分散体，所述改性阳离子型水性聚氨酯分散体由上述所述的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法制备而成。
[0023]一种如上述所述的改性阳离子型水性聚氨酯分散体作为拒水剂在纺织物中的应用。
[0024]本专利技术中，通过在阳离子型聚氨酯预聚体分子链上引入羟基丙烯酸酯单体、烷烃类丙烯酸酯单体以及氯乙烯单体制备得到改性阳离子型水性聚氨酯分散体，其具有更好的成膜性，在使用时，可均匀、牢固的分散于纺织基材的表面，具有优异的拒水效果、耐洗性以及抗剥离强度。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1制备的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的傅里叶红外光谱图。
具体实施方式
[0026]以下将对本专利技术提供的改性阳离子型水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用作进一步说明。
[0027]本专利技术提供的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，包括以下步骤：
[0028]将聚合物多元醇进行脱水处理；
[0029]向脱水后的聚合物多元醇中加入溶剂、二异氰酸酯和催化剂进行预聚反应，再加入阳离子型扩链剂进行扩链反应，得到阳离子型聚氨酯预聚体；
[0030]将所述阳离子型聚氨酯预聚体与羟基丙烯酸酯单体反应，得到第一改性阳离子型
聚氨酯预聚体；
[0031]向所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入烷烃类丙烯酸酯单体、乳化剂、氯乙烯单体以及引发剂并进行反应，得到第二改性阳离子型聚氨酯预聚体；
[0032]向所述第二改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入中和剂调节至酸性，然后经过剪切乳化和脱去溶剂，得到改性阳离子型水性聚氨酯分散体。
[0033]具体的，本专利技术中，将所述阳离子型聚氨酯预聚体与羟基丙烯酸酯单体反应，可为阳离子型聚氨酯预聚体分子链中引入活性的碳碳双键，该碳碳双键可与后续引入的烷烃类丙烯酸酯单体发生自由基聚合，使得烷烃类丙烯酸酯单体作为疏水基团接枝共聚于第一改性阳离子型聚氨酯预聚体的分子链上，从而提高了烷烃类丙烯酸酯与第一改性阳离子型聚氨酯预聚体之间的相容性，提高了改性阳离子型水性聚氨酯分散体的拒水效果。
[0034]与此同时，氯乙烯单体的引入，使得氯乙烯单体在引发剂的作用下，可自身发生自由基聚合或与烷烃类丙烯酸酯单体发生自由基聚合，且自由基聚合形成的聚氯乙烯大量极性氯原子可与聚氨酯组分中氨基甲酸酯基的氢原子形成氢键，使得聚氯乙烯接枝共聚于含有疏水基团的第一改性阳离子型聚氨酯预聚体分子链的主链上，从而提高了烷烃类丙烯酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚合物多元醇进行脱水处理；向脱水后的聚合物多元醇中加入溶剂、二异氰酸酯和催化剂进行预聚反应，再加入阳离子型扩链剂进行扩链反应，得到阳离子型聚氨酯预聚体；将所述阳离子型聚氨酯预聚体与羟基丙烯酸酯单体反应，得到第一改性阳离子型聚氨酯预聚体；向所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入烷烃类丙烯酸酯单体、乳化剂、氯乙烯单体以及引发剂并进行反应，得到第二改性阳离子型聚氨酯预聚体；向所述第二改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入中和剂调节至酸性，然后经过剪切乳化和脱去溶剂，得到改性阳离子型水性聚氨酯分散体。2.根据权利要求1所述的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，向所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入烷烃类丙烯酸酯单体、乳化剂、氯乙烯单体以及引发剂并进行反应的步骤中，先加入所述烷烃类丙烯酸酯单体与所述第一改性阳离子型聚氨酯预聚体发生自由聚合，然后再加入所述氯乙烯单体继续反应。3.根据权利要求1或2所述的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟丁酯中的一种或多种；及/或，所述烷烃类丙烯酸酯单体选自月桂酸酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯和丙烯酸二十二酯中的一种或多种；及/或，所述乳化剂选自阳离子型乳化剂，所述阳离子型乳化剂选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，向所述第二改性阳离子型聚氨酯预聚体中加入中和剂调节至pH为3
‑
6；及或，所述中和剂选自冰乙酸、柠檬酸或乙酸酐中的一种。5.根据权利要求1或2所述的改性阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，在聚合物多元醇进行脱水处理的步骤中，温度为110℃
‑
130℃，时间为1h
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2h。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：江小平，乐翔，储昭华，杨欣，马世聪，王勇，游爱鸳，
申请(专利权)人：浙江传化功能新材料有限公司传化智联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：