【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水性聚氨酯树脂的合成，涉及一种耐温优异的水性聚氨酯树脂。
技术介绍
1、水性聚氨酯树脂属于异氰酸酯加成产品。异氰酸酯反应生成物在出现预聚体时将亲水基团加入，形成盐后加入水乳化，就能够得到聚氨酯乳液。聚氨酯的物理化学性能优越，具备较强的环境友好性能，发展迅速，使用广泛。
2、为了扩大水性预聚体树脂的应用范围，通过改性提高综合性能。通过纳米硅氧化物的引入，可以显著改善聚氨酯漆膜的诸多物理性能，如表面硬度、热稳定性、耐候性及耐水和耐有机溶剂性能。但是纳米硅氧化物属于无机物，在合成时存在不相容的问题，影响树脂成膜导致耐溶剂性能差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，属于水性聚氨酯树脂的合成
本专利技术公开了水性聚氨酯树脂包含以下重量份原料：多元醇10-30份、异氰酸酯5-20份、小分子醇类扩链剂1-5份、硅烷类扩链剂1-10份、亲水扩链剂1-5份、成盐剂1-5份、胺类扩链剂0.5-5份、催化剂0.5-1份、有机溶剂5-20份、水50-70份。本专利技术通过预聚、中和反应、扩链、分散乳化、再扩链五个步骤得到水性聚氨酯树脂。进行两次扩链剂的添加使预聚体充分实现链增长从而增加分子量，其中硅烷类扩链剂形成的硅-碳键，形成交联网络结构，增强了力学性能和热稳定性。因此可制备出耐温优异的水性聚氨酯树脂。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，所述耐温优异的水性聚氨酯树脂
4、进一步地，所述多元醇为聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的至少一种，所述异氰酸酯由质量比1:1的脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯组成，所述的脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种，所述的芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯中的任意一种。
5、进一步地，所述小分子醇类扩链剂为乙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、乙基丁基丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种，硅烷类扩链剂由质量比为1:1:1的kh-550、kh-602、kh-792组成。
6、进一步地，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、磺酸钠中的任意一种，所述成盐剂为有机碱或无机碱，所述的有机碱为三乙胺，所述的无机碱为koh、naoh、氨水中的其中一种。
7、进一步地，所述胺类扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、异佛尔酮二胺中的任意一种，所述催化剂为四丁基锡、二辛酸二丁基锡其中的一种，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮、丙酮中的任意一种。
8、进一步地，所述水性聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：
9、b1：将多元醇、异氰酸酯放进反应釜中，升温搅拌，反应得到预聚体；
10、b2：降温加入成盐剂中和多余的异氰酸根，然后加入小分子醇类扩链剂、硅烷类扩链剂、亲水扩链剂、有机溶剂、催化剂，升温反应；
11、b3：然后加水乳化，降温加入胺类扩链剂搅拌，反应得到乳液；
12、b4：将乳液转移至脱溶设备中，真空脱去溶剂，得到水性聚氨酯树脂乳液。
13、进一步地，所述步骤b1中升温是指升温至60-90℃，所述反应的时间为1-4h，所述步骤b2中降温是指降温至50-60℃，所述升温反应的温度和时间分别为60-80℃、1-2h。
14、进一步地，所述步骤b3中降温是指降温至40-60℃，所述反应的时间为20-30min。
15、本专利技术的有益效果：
16、1.本专利技术通过预聚、中和反应、扩链、分散乳化、再扩链五个步骤得到水性聚氨酯树脂。进行两次扩链剂的添加使预聚体充分实现链增长从而增加分子量，其中硅烷类扩链剂形成的硅-碳键，形成交联网络结构，增强了力学性能和热稳定性。因此可制备出耐温优异的水性聚氨酯树脂。
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1.一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述耐温优异的水性聚氨酯树脂包括以下重量份原料：多元醇10-30份、异氰酸酯5-20份、小分子醇类扩链剂1-5份、硅烷类扩链剂1-10份、亲水扩链剂1-5份、成盐剂1-5份、胺类扩链剂0.5-5份、催化剂0.5-1份、有机溶剂5-20份、水50-70份。
2.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的至少一种，所述异氰酸酯由质量比1:1的脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯组成，所述的脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种，所述的芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述小分子醇类扩链剂为乙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、乙基丁基丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种，硅烷类扩链剂由质量比为1:1:1的KH-550、KH-
4.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、磺酸钠中的任意一种，所述成盐剂为有机碱或无机碱，所述的有机碱为三乙胺，所述的无机碱为KOH、NaOH、氨水中的其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述胺类扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、异佛尔酮二胺中的任意一种，所述催化剂为四丁基锡、二辛酸二丁基锡其中的一种，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、丙酮中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述步骤B1中升温是指升温至60-90℃，所述反应的时间为1-4h，所述步骤B2中降温是指降温至50-60℃，所述升温反应的温度和时间分别为60-80℃、1-2h。
8.根据权利要求6所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述步骤B3中降温是指降温至40-60℃，所述反应的时间为20-30min。
...【技术特征摘要】
1.一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述耐温优异的水性聚氨酯树脂包括以下重量份原料：多元醇10-30份、异氰酸酯5-20份、小分子醇类扩链剂1-5份、硅烷类扩链剂1-10份、亲水扩链剂1-5份、成盐剂1-5份、胺类扩链剂0.5-5份、催化剂0.5-1份、有机溶剂5-20份、水50-70份。
2.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的至少一种，所述异氰酸酯由质量比1:1的脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯组成，所述的脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种，所述的芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种耐温优异的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述小分子醇类扩链剂为乙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、乙基丁基丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种，硅烷类扩链剂由质量比为1:1:1的kh-550、kh-602、kh-792组成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：吕兴军，蔡爱文，钟文锐，何广通，匡鑫，
申请(专利权)人：广东邦固化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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