基于室温自交联单组分水溶液型聚氨酯及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯及制备方法和应用。所述基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯主要由水溶液型聚氨酯和交联剂二酰肼组成，其中聚氨酯分子链是由亲水性单体、酮羰基功能性单体、低聚物二元醇与二异氰酸酯经聚加成反应形成的嵌段共聚物，并通过胺中和成盐而溶于或以高分子胶束的形式分散在水中的水溶液型聚氨酯体系。本发明专利技术的水溶液型聚氨酯分子链以舒展的状态溶于水中，具有优异的成膜性能，膜层透明性高，表面光滑平整，具有优良的抗拉强度、尺寸稳定性、耐温性、耐磨性和抗水性，解决了现有聚氨酯在涂料中成膜后的透明度差、表面凹凸不平和强度下降等问题。下降等问题。

【技术实现步骤摘要】
基于室温自交联单组分水溶液型聚氨酯及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及水性聚氨酯合成
，更具体地，涉及一种基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯是指分子中含有氨基甲酸酯键的嵌段聚合物，分子中含有低聚物二(多)元醇软段和二异氰酸酯与醇羟基反应生成的硬段使其聚集状态存在微相分离及分子中的大量氢键而表现其优良的性能，如具有高弹性、高拉伸强度、高韧性、耐低温、耐脆化等优点被广泛应用于涂料、纺织、建筑、印染等领域。
[0003]根据分散介质的不同，聚氨酯可分为油溶性聚氨酯和水性聚氨酯。其中，水性聚氨酯因环境友好，无有机挥发份(VOCs)净排放而受到生产和使用者的青睐。水性聚氨酯通常为自乳化法制备，其分子链中含有亲水的羧基、磺酸基或羟基，其耐水性能随亲水性组分的增加而减小。对于水性聚氨酯乳胶体系，分散相为乳胶粒子，其成膜方式为乳胶粒子固有的成膜方式，乳胶粒子的硬度、粒子大小和分布均对成膜产生大的影响，成膜过程不稳定，透明性和光泽较差。同时，一般条件下，粒子与粒子成膜过程中无化学交联，基本为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯，其特征在于，所述单组份水溶液型聚氨酯的成分包括水溶性聚氨酯和交联剂二酰肼；所述水溶性聚氨酯是由亲水性单体、酮羰基功能性单体、低聚物二元醇与二异氰酸酯经聚加成反应形成的嵌段共聚物，水溶液型聚氨酯中各成分的含量包括：亲水性单体4
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15wt％、酮羰基功能性单体5
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15wt％、低聚酯二元醇40
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75wt％和二异氰酸酯15
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35wt％，其分子结构如下式I：其中，R为二异氰酸酯主干，R”为低聚酯二元醇主干，R
”’
为2
‑
5个碳原子的烷基，α，β为异丙醇或全氟代辛醇。2.根据权利要求1所述基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯，其特征在于，所述水溶液型聚氨酯的原料还包括聚硅氧烷羟烷基二元醇。3.根据权利要求1或2所述基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯，其特征在于，所述亲水性单体为二羟甲基丙酸、2，2
‑
二羟甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸钠的一种或多种；所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、己二异氰酸酯(HDI)、二环已基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、四甲基间苯二甲基二异氰酸酯的一种或多种；所述低聚物二元醇包括聚碳酸酯二元醇、聚酯二元醇、聚醚二元醇的一种或多种；所述酮羰基功能性单体为二羟基酮或单羰基酮化合物；所述聚硅氧烷羟烷基二元醇包括二羟甲基聚硅氧烷或二羟乙基聚硅氧烷。4.根据权利要求1所述基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯，其特征在于，所述交联剂二酰肼的含量与酮羰基功能性单体中酮羰基的摩尔比为1:1.8
‑
2.2。5.根据权利要求1所述的基于室温自交联单组份水溶液型聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤包括：S1.将羟基酮羰基功能性单体在丙酮中溶解，并将溶有催化剂二丁基二月桂酸锡的二异氰酸酯通过恒压滤斗滴加到S1的反应液中，控制反应温度，并反应一定的时间，得到预反应液；S2.将低聚物二元醇用丙酮溶解，并加入催化剂，然后将S1得到的预反应液滴加到含低聚物二元醇的反...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正祥，范淑红，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：