一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂及制作方法技术

本发明专利技术涉及化工技术领域，具体涉及一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂及制作方法，包括以下原料制备而成：长分子多元醇及短分子多元醇的混合物、二甲醇烷基酸、二甲基硅烷、磷化合物、多异氰酸酯、溶剂；在制作过程中：将长分子多元醇及短分子多元醇的混合物与脱水后的多异氰酸酯进行缩合反应；将异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物进行胺中和；加入多元胺对硅酮改性聚氨酯预聚物水分散体进行扩链；将多元胺投入到扩链的水分散体中，并加入溶剂，制作水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂，制出的水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂具有不含表面活性剂、有极低VOC及溶于水的特点，物性强，实现了提高涂层性能。了提高涂层性能。了提高涂层性能。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂及制作方法


[0001]本专利技术涉及化工领域，尤其涉及水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂及制作方法。

技术介绍

[0002]为了减缓全球恶性生态发展趋势，大力推进去溶剂化、推进水性化等方面工作，研发、推进、应用亲环境产品，与环境共存的环保类产品，在此背景下，诞生的水溶性聚氨酯数值分散体产品，可应用于油漆涂料、纤维加工、皮革加工、油墨等不同行业，不含表面活性剂，具有极低VOC及溶于水、单组份等特点，属于自交联产品，可在常温及高温下固化成膜的特点。
[0003]以往涂层产业，多使用引火性、毒性、挥发性的有机溶剂，但其对于人体健康及对环境有极大危害，固开发以聚氨酯树脂为代表的水为媒介的水溶性涂层剂，实现环保目标。但是，用于鞋履、汽车等内饰材料的合成皮革或天然皮革、纤维等表面处理必须的物性，即强附着力、柔软性、耐污染性、耐划痕性、耐冲击性等物性，聚氨酯树脂单独很难呈现，所以，结合聚氨酯树脂物性的附着力与柔软性；硅酮系树脂的耐污染性，耐划痕性，耐屈服性；投入硅酮系反应物，合成硅酮改性聚氨酯树脂成为迫切需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂及制作方法，旨在解决现有技术中的在涂层产业中涂层性能不佳的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂，包括以下质量百分比的原料制备而成：
[0006]长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物、二甲醇烷基酸3～9％、二甲基硅烷5～30％、磷化合物2～15％、多异氰酸酯20～40％、抗氧剂0.5～2.0％、紫外线稳定剂0.02～0.6％、颜料0.1～1.5％、增稠剂0.1～1.0％、消泡剂0.1～0.5％、保湿剂0.05～0.5％、流平剂0.05～0.5％。
[0007]本专利技术还提供一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂制作方法，包括如下步骤：
[0008]准备制作装备；
[0009]将长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物加压、加热，与脱水后的多异氰酸酯进行缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物；
[0010]将异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物进行三次胺中和；
[0011]将中和后的异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯预聚物制作硅酮改性聚氨酯预聚物水分散体；
[0012]将异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯水分散体中加入多元胺进行扩链；
[0013]将多元胺投入到扩链的水分散体中，并加入防水防油剂、抗氧剂、紫外线吸收稳定剂、颜料、消泡剂、保湿剂、流平剂，制作所述水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂。
[0014]其中，在准备制作装备的步骤中：
[0015]准备搅拌机、氮气投入器、回流冷凝器、真空泵、加热冷凝器和四口反应釜备用。
[0016]其中，在将长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物加压、加热，与脱水后的多异氰酸酯进行缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物的步骤中：
[0017]往制作装备中投入长分子多元醇40～50％与短分子多元醇1～10％的混合物、二甲醇烷基酸3～9％、二甲基硅烷5～30％、磷化合物2～15％，得到混合物料；
[0018]在真空状态下将混合物料进行脱水，脱水温度为100度～110度，装入氮气后将温度下降至90度～95度，添加溶剂与添加剂进行搅拌，同时温度降温至55度～60度；
[0019]添加多异氰酸酯20～50％后升温至70度～80度，进行5小时以上的缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物。
[0020]其中，在添加多异氰酸酯20～50％后升温至70度～80度，进行5小时以上的缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物的步骤中：
[0021]缩合反应过程中投入硅酮反应物、反应性磷化合物、离子型二羟甲基烷基酸。
[0022]其中，在将异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物进行三次胺中和的步骤之前：
[0023]将异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物的温度下降至50度～60度。
[0024]其中，在将中和后的异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯预聚物制作硅酮改性聚氨酯预聚物水分散体的步骤中：
[0025]将中和后的异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯预聚物在50
‑
55度以120
±
30rpm进行搅拌，同时投入异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯预聚物对比1～5倍的蒸馏水，制作异氰酸酯末端的硅酮改性磷系聚氨酯预聚物的水分散液。
[0026]其中，在将异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯水分散体中加入多元胺进行扩链的步骤中：
[0027]扩链过程中，硅酮改性磷化合物预聚物水分散液的温度低，多元胺的反应时间短，则多元醇一部分会沉积，硅酮改性聚氨酯水分散体的温度在50～70度，搅拌的同时将多元胺点滴逐步投入，反应时间为2～10小时。
[0028]其中，在将异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯水分散体中加入多元胺进行扩链的步骤中，
[0029]用于扩链的多元胺为乙二胺,二亚乙基三胺,水合联氨中的一种或多种组合，含量为0.2～4％。
[0030]本专利技术的水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂及制作方法，通过首先将长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物加压、加热，与脱水后的多异氰酸酯进行缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物，然后将异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物进行三次胺中和，再将中和后的异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯预聚物制作硅酮改性聚氨酯预聚物水分散体，将异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯水分散体中加入多元胺进行扩链，最后将多元胺投入到扩链的水分散体中，并加入防水防油剂、抗氧剂、紫外线吸收稳定剂、颜料、消泡剂、保湿剂、流平剂，制作所述水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂，制出的所述水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂具有不含表面活性剂、有极低VOC及溶于水的特点，并具有强附着力、柔软性、耐污染性、耐划痕性、耐冲击性、耐阻燃性等物性，可应用
于广泛应用国防、航空航天、交通仪器、机械和电子器件、家居装饰、纺织等领域，使其达到环保标准的同时具有超强的机械及物理性能，实现了提高涂层性能。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术的水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂制作方法的步骤流程图。
[0033]图2是本专利技术的异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物制作过程的步骤流程图。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供了一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂，包括以下质量百分比的原料制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料制备而成：长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物、二甲醇烷基酸3～9％、二甲基硅烷5～30％、磷化合物2～15％、多异氰酸酯20～40％、抗氧剂0.5～2.0％、紫外线稳定剂0.02～0.6％、颜料0.1～1.5％、增稠剂0.1～1.0％、消泡剂0.1～0.5％、保湿剂0.05～0.5％、流平剂0.05～0.5％。2.一种水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂制作方法，制作如权利要求1的所述水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂，其特征在于，包括如下步骤：准备制作装备；将长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物加压、加热，与脱水后的多异氰酸酯进行缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物；将异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物进行三次胺中和；将中和后的异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯预聚物制作硅酮改性聚氨酯预聚物水分散体；将异氰酸酯基末端的硅酮改性聚氨酯水分散体中加入多元胺进行扩链；将多元胺投入到扩链的水分散体中，并加入防水防油剂、抗氧剂、紫外线吸收稳定剂、颜料、消泡剂、保湿剂、流平剂，制作所述水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂。3.如权利要求2所述的水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂制作方法，其特征在于，在准备制作装备的步骤中：准备搅拌机、氮气投入器、回流冷凝器、真空泵、加热冷凝器和四口反应釜备用。4.如权利要求2所述的水溶性聚氨酯树脂分散体涂层剂制作方法，其特征在于，在将长分子多元醇40～50％及短分子多元醇1～10％的混合物加压、加热，与脱水后的多异氰酸酯进行缩合反应，制作异氰酸酯末端的硅酮改性含磷聚氨酯预聚物的步骤中：往制作装备中投入长分子多元醇40～50％与短分子多元醇1～10％的混合物、二甲醇烷基酸3～9％、二甲基硅烷5～30％、磷化合物2～15％，得到混合物料；在真空状态下将混合物料进行脱水，脱水温度为100度～110度，装入氮气后将温度下降至90度～95...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊锡，李锦成，
申请(专利权)人：宝光鸿瑞北京新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：