【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子聚合物，尤其涉及一种非离子型水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、水性聚氨酯(wpu)以水为分散介质，具有不易燃、低voc排放、低生产成本和用途广等优点，被广泛应用于多种领域，水性聚氨酯皮革就是其中一方面应用。水性聚氨酯依亲水性基团的电荷性质可分为三大类：阴离子型、阳离子型和非离子型。非离子型水性聚氨酯通过亲水基团与水分子的“缔合”以及位阻效应形成平衡的斥力，使得聚合物分子稳定分散在水相中，因此在外加酸、碱、盐等离子化合物时，仍然具有极佳的稳定性，这样更便于浸润剂的配制。
2、在夏季，苍蝇蚊子容易滋生，而蚊虫的叮咬除了会引起人体皮肤瘙痒、疼痛等系列普通过敏症状之外，还会传播各种各样的病毒性疾病，比如痢疾、登革热以及流行性乙型脑炎等等，据有关研究显示,蚊子传播的疾病达80多种之多。而现有的非离子型水性聚氨酯树脂不具备驱蚊虫的功能，因此，有必要提供一种非离子型水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本专利技术提供一种非离子型水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用。本专利技术非离子型水性聚氨酯树脂不仅具有驱蚊虫的功能，且可以长效驱蚊虫。
2、为实现上述目的之一，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种非离子型水性聚氨酯树脂，包括以下组分：
4、大分子多元醇70～85质量份；
5、多异氰酸酯20～30质量份；
6、小分子醇类扩链剂5～
7、小分子醇类封端剂1～6质量份；
8、胺类扩链剂2～10质量份；
9、催化剂0.01～0.5质量份；
10、其中，所述小分子醇类封端剂为羟乙基哌啶羧酸异丁酯。
11、优选的，大分子多元醇由30～60质量份的聚乙二醇多元醇和25～40质量份的其他多元醇组成，所述其他多元醇包括聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、聚酯醚多元醇、聚硅氧烷多元醇和生物基多元醇中的任意一种或两种及以上的组合。
12、优选的，聚乙二醇和大分子多元醇的分子量均为1000～3000。
13、优选的，多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环乙基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环乙基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环乙基二异氰酸酯和二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或两种及以上的组合。
14、优选的，小分子醇类扩链剂包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、1,6-乙二醇、1,3-丙二醇、丁基乙基丙二醇、二乙基戊二醇、三甲基戊二醇、乙基己二醇、十二碳二醇和环己二醇中的任意一种或两种及以上的组合。
15、优选的，胺类扩链剂包括异氟尔酮二胺、二氨基环己基甲烷、乙二胺、三甲基乙二胺和己二胺中的任意一种或两种及以上的组合。
16、优选的，催化剂为有机铋催化剂。
17、为实现上述目的之二，本专利技术提供一种非离子型水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
18、称取各质量份的原料，将所述大分子多元醇和所述多异氰酸酯在85～95℃下反应1.5～2.5h；再加入所述小分子醇类扩链剂和催化剂在70～85℃下反应4～5h；然后加入羟乙基哌啶羧酸异丁酯在65～75℃下反应1～2h；加入去离子水乳化后再滴加所述胺类扩链剂，反应后减压蒸馏，制得水性聚氨酯树脂。
19、优选的，加入催化剂的同时加入丙酮，所述丙酮的加入量为原料总加入量的2w％～3w％，起到降粘的作用；加入胺类扩链剂之前加入丙酮，丙酮的加入量为原料总加入量的10w％～30w％。
20、为实现上述目的之三，本专利技术提供一种非离子型水性聚氨酯树脂的应用，该水性聚氨酯树脂用于制备持久型驱蚊驱虫的皮革。
21、本专利技术的优点在于：
22、(1)本专利技术提供了一种自驱蚊驱虫水性聚氨酯树脂，通过化学反应将羟乙基哌啶羧酸异丁酯反应到聚氨酯连段上，可以让其缓慢释放，无需外加驱蚊剂即可实现持久驱蚊虫的目的，持久性得到极大的提高，且该树脂适用广泛，可用于制作驱蚊皮革或驱蚊橡胶制品等。
23、(2)本专利技术采用羟乙基哌啶羧酸异丁酯作为封端剂，所制得的水性聚氨氨脂干燥后自带驱虫效果，通过化学反应将羟乙基哌啶羧酸异丁酯反应到聚氨酯连段上，可以让其缓慢释放，相较于后端添加，极大提高了驱蚊虫的持久性。
24、(3)本专利技术可以根据水性聚氨酯树脂不同的添加量，实现不同的驱蚊虫效果。羟乙基哌啶羧酸异丁酯易溶于有机溶剂，且拥有伯羟基，可以和多异氰酸酯反应，乳液合成工艺简单、高效，可广泛应用于皮革制造领域。
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1.一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述大分子多元醇由30～60质量份的聚乙二醇多元醇和25～40质量份的其他多元醇组成，所述其他多元醇包括聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、聚酯醚多元醇、聚硅氧烷多元醇和生物基多元醇中的任意一种或两种及以上的组合。
3.根据权利要求2所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述聚乙二醇和大分子多元醇的分子量均为1000～3000。
4.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环乙基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环乙基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环乙基二异氰酸酯和二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或两
5.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述小分子醇类扩链剂包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、丁基乙基丙二醇、二乙基戊二醇、三甲基戊二醇、乙基己二醇、十二碳二醇和环己二醇中的任意一种或两种及以上的组合。
6.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述胺类扩链剂包括异氟尔酮二胺、二氨基环己基甲烷、乙二胺、三甲基乙二胺和己二胺中的任意一种或两种及以上的组合。
7.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述催化剂为有机铋催化剂。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的非离子型水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的非离子型水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，加入催化剂的同时加入丙酮，所述丙酮的加入量为原料总加入量的2w％～3w％；加入胺类扩链剂之前加入丙酮，丙酮的加入量为原料总加入量的10w％～30w％。
10.一种如权利要求1-7任意一项所述的非离子型水性聚氨酯树脂的应用，其特征在于，该水性聚氨酯树脂用于制备持久型驱蚊驱虫的皮革。
...【技术特征摘要】
1.一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述大分子多元醇由30～60质量份的聚乙二醇多元醇和25～40质量份的其他多元醇组成，所述其他多元醇包括聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、聚酯醚多元醇、聚硅氧烷多元醇和生物基多元醇中的任意一种或两种及以上的组合。
3.根据权利要求2所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述聚乙二醇和大分子多元醇的分子量均为1000～3000。
4.根据权利要求1所述的一种非离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环乙基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环乙基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环乙基二异氰酸酯和二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或两种及以上的组合。
5.根据权利要求1所述的一种非离子型水...
【专利技术属性】
技术研发人员：李维虎，李本祥，赵曦，
申请(专利权)人：合肥科天水性科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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