一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液及其制备方法技术

本申请涉及有机聚合物技术领域，具体公开了一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液及其制备方法。本申请的水性聚氨酯乳液，包括以下重量份原料：聚碳酸酯二醇30

【技术实现步骤摘要】
一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液及其制备方法


[0001]本申请涉及有机聚合物
，更具体地说，它涉及一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性聚氨酯树脂是由异氰酸酯、聚酯(或聚醚)多元醇、小分子醇、亲水扩链剂等聚合而成，常用于服装、家具、室内装饰等不同领域。随着社会的发展，人们对服饰、装饰的表面效果的要求也越来越花样繁多，为了打造素雅的风格，需要对服饰、装饰的表面进行消光处理。
[0003]目前，合成自消光水性聚氨酯树脂主要有两种方法，第一种方法是在聚合过程中或聚合后加入填料，如石蜡、滑石粉、聚丙烯酰胺、二氧化硅微粉等，使涂膜物表面凹凸不平，光泽度降低达到消光效果；第二种方法是合成大粒径的聚氨酯乳液以达到消光效果；但是这两种方法都存在一定的缺陷：第一种方法虽然原料简单易得，消光效果明显，但填料会在成膜过程中聚集于膜的表面，表面粗糙，光泽不自然，且易产生沉淀分层等不良现象，同时膜的抗刮耐磨性能也随之下降，进而导致自消光水性聚氨树脂的应用范围受到极大限制；第二种方法为了合成大粒径的聚氨酯乳液，势必降低亲水含量使乳液粒径变大，但这会导致乳液不稳定，出现分层变质现象，同时这种大粒径乳液成膜性和透度极差，耐热耐刮等物性也满足不了应用要求。
[0004]因此，亟需提出一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液及其制备方法，以解决现有的自消光水性聚氨酯乳液的抗刮耐磨性能较差的问题，扩大自消光水性聚氨酯乳液的应用前景。

技术实现思路

[0005]为了解决现有的自消光水性聚氨酯乳液的抗刮耐磨性能较差的问题，本申请提供了一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供了一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，采用如下的技术方案：一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，包括以下重量份原料：聚碳酸酯二醇30
‑
50份、聚四氢呋喃醚二醇30
‑
50份、异佛尔酮二异氰酸酯25
‑
30份、小分子扩链剂7
‑
11份、三乙胺1
‑
1.5份、乙二胺2
‑
4份、催化剂0.05
‑
0.1份、消泡剂0.03
‑
0.08份、去离子水60
‑
100份；所述抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，还包括以下重量份原料：耐磨剂4
‑
6份、流平剂0.8
‑
1.2份、成膜剂0.4
‑
0.8份。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请的水性聚氨酯乳液的原料包括聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、小分子扩链剂、三乙胺、乙二胺、催化剂、消泡剂等，且各组分的重量份控制在一定的范围内，以不同结构的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇为多元醇，多元醇的羟基
‑
OH与异佛尔酮二异氰酸酯中的不饱和键
‑
N＝C＝O进行反应，不仅
能够有效提高水性聚氨酯的消光性，而且还能够增强水性聚氨酯的抗刮耐磨性；同时添加小分子扩链剂，能够进一步增强了自消光水性聚氨酯的抗刮耐磨性，进一步扩大自消光水性聚氨酯的应用前景。
[0008]另外，本申请的自消光水性聚氨酯乳液中还包括耐磨剂、流平剂、成膜剂，并且各组分的重量份控制在一定的范围内，使得水性聚氨酯乳液的性能更加优异。
[0009]优选的，所述聚碳酸酯二醇的分子量为2000
‑
2500；所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000
‑
2000。
[0010]通过采用上述技术方案，本申请将聚碳酸酯二醇与聚四氢呋喃醚二醇的分子量控制在一定的范围内，进而有利于形成粒径合适的乳液分子，使水性聚氨酯乳液达到自消光的效果，同时也有效避免了出现乳液分层的不良现象。
[0011]优选的，所述小分子扩链剂由质量比为1
‑
3:2
‑
3:3
‑
5的2,2
‑
二羟甲基丙酸、1,4
‑
丁二醇与2
‑
乙基
‑2‑
羟甲基
‑
1,3
‑
丙二醇混合而得。
[0012]通过采用上述技术方案，本申请的小分子扩链剂由一定的质量比的2,2
‑
二羟甲基丙酸、1,4
‑
丁二醇与2
‑
乙基
‑2‑
羟甲基
‑
1,3
‑
丙二醇混合而得，三者均能够提供羟基，与异佛尔酮二异氰酸酯中的不饱和键
‑
N＝C＝O发生反应，增长碳链，同时由于各自的化学结构不同，可以增加水性聚氨酯的交联密度，从而显著提高了水性聚氨酯的自消光性能。
[0013]优选的，所述耐磨剂，包括以下重量份原料：纳米二氧化钛6
‑
10份、槐糖脂1
‑
2份、乙醇20
‑
30份、氢化蓖麻油3
‑
5份、八苯胺丙基笼状聚倍半硅氧烷11
‑
15份、柠檬酸2
‑
4份。
[0014]优选的，所述耐磨剂，由以下方法制得：S11、将纳米二氧化钛和槐糖脂加入乙醇中，在40
‑
60℃下，搅拌10
‑
30min后，加入氢化蓖麻油，继续搅拌20
‑
40min，得混合液；S12、在氮气保护下，向步骤S11所得混合液中加入八苯胺丙基笼状聚倍半硅氧烷与柠檬酸，超声反应2
‑
4h后，静置24
‑
48h，得耐磨剂。
[0015]通过采用上述技术方案，本申请的耐磨剂以纳米二氧化钛、槐糖脂、氢化蓖麻油、八苯胺丙基笼状聚倍半硅氧烷等原料制备而得；纳米二氧化钛能够在槐糖脂的作用下分散均匀，避免团聚现象的发生；八苯胺丙基笼状聚倍半硅氧烷具有优异的耐磨性，且能够与纳米二氧化钛表面的羟基以氢键形式结合，形成结构稳定的耐磨剂；本申请的耐磨剂既有助于增强水性聚氨酯的抗刮耐磨性，又有利于提高水性聚氨酯的消光性能；同时本申请的耐磨剂中还添加了氢化蓖麻油，有利于防止乳液分子的粒径过大，耐磨剂出现分层的现象，从而使得水性聚氨酯乳液更加均一稳定。
[0016]优选的，所述催化剂由质量比为2
‑
5:3的月桂酸铋和二丁基锡二月桂酸酯。
[0017]通过采用上述技术方案，本申请的催化剂由一定质量比的月桂酸铋和二丁基锡二月桂酸酯混合而得，二者协同增效，能够有效提高聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯的聚合反应的反应进程，减少副反应的发生，进而提高水性聚氨酯乳液的综合性能。
[0018]优选的，所述消泡剂由质量比为4:3
‑
6的GPE20与聚二甲基硅氧烷混合而得。
[0019]通过采用上述技术方案，本申请的消泡剂由一定质量比的GPE20与聚二甲基硅氧烷混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，其特征在于，包括以下重量份原料：聚碳酸酯二醇30
‑
50份、聚四氢呋喃醚二醇30
‑
50份、异佛尔酮二异氰酸酯25
‑
30份、小分子扩链剂7
‑
11份、三乙胺1
‑
1.5份、乙二胺2
‑
4份、催化剂0.05
‑
0.1份、消泡剂0.03
‑
0.08份、去离子水60
‑
100份；所述抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，还包括以下重量份原料：耐磨剂4
‑
6份、流平剂0.8
‑
1.2份、成膜剂0.4
‑
0.8份。2.根据权利要求1所述的抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述聚碳酸酯二醇的分子量为2000
‑
2500；所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000
‑
2000。3.根据权利要求1或2所述的抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述小分子扩链剂由质量比为1
‑
3:2
‑
3:3
‑
5的2,2
‑
二羟甲基丙酸、1,4
‑
丁二醇与2
‑
乙基
‑2‑
羟甲基
‑
1,3
‑
丙二醇混合而得。4.根据权利要求1所述的抗刮耐磨自消光水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述耐磨剂，包括以下重量份原料：纳米二氧化钛6
‑
10份、槐糖脂1
‑
2份、乙醇20
‑
30份、氢化蓖麻油3
‑
5份、八苯胺丙基笼状聚倍半硅氧烷11
‑
15份、柠檬酸2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正林，李天佑，
申请(专利权)人：上海蓝欧化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：