一种改性凹土-聚氨酯复合增稠剂的制备方法及其产品.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115651210A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211336514.5(22)申请日2022.10.28(71)申请人常州大学地址213100江苏省常州市武进区湖塘镇滆湖中路21号(72)发明人彭勇刚汪媛陶永新黎珊纪俊玲(74)专利代理机构南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32272专利代理师刘峰(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C09K3/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种改性凹土-聚氨酯复合增稠剂的制备方法及其产品(57)摘要本发明公开了一种改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法及其产品，该增稠剂由超支化聚酯改性凹土与非离子水性聚氨酯组成，其制备方法为：首先采用氨基硅烷偶联剂处理凹凸棒土，在其表面引入活性‑NH2，再与2,2‑双羟甲基丙酸缩聚，在其表面引入超支化聚酯；然后利用超支化聚酯上羟基与异氰酸根的反应性，将线性聚氨酯接枝到凹土上，制备改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂。本发明的改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂具有优异的增稠能力和抗电解质性能。CN115651210ACN115651210A权利要求书1/2页1.一种改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：包括，制备超支化聚酯改性凹土；将超支化聚酯改性凹土分散于N,N’‑二甲基甲酰胺溶液中，制得超支化聚酯改性凹土的N,N’‑二甲基甲酰胺溶液；称取聚乙二醇，在110～120℃、真空度0.07～0.09MPa条件下，真空脱水2～4h，制得脱水后的聚乙二醇；将脱水后的聚乙二醇、1,4‑丁二醇和二月桂酸二丁基锡加入到带有搅拌器、滴液装置和冷凝回流装置的四口烧瓶中，N2保护下缓慢升温至65～80℃，搅拌条件下，滴加异佛尔酮二异氰酸酯，滴加完后，保温60～120min，观察瓶内现象，当反应体系变稠时加入少量丙酮降粘；待‑NCO含量达到理论值时，加入长碳链烷醇正十二醇，温度升高至75～85℃，保温反应120～180min后，加入超支化聚酯改性凹土的N,N’‑二甲基甲酰胺溶液，75～85℃保温反应120～180min，当反应体系变稠时加入少量丙酮降粘；反应结束后，减压蒸馏脱除溶剂，加入体积比1:1的乙二醇与水混合溶液，得到改性凹土‑聚氨酯增稠剂乳液；其中，改性凹土‑聚氨酯增稠剂乳液的质量分数20～30％。2.如权利要求1所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：所述超支化聚酯改性凹土，其制备方法包括，将凹凸棒石粘土粉体以固液质量体积比1:10～1:20g/mL分散于甲苯或二甲苯中，超声分散30～60min，滴加氨基硅烷偶联剂，80～110℃恒温回流2～4h；反应结束后，减压抽滤并用无水乙醇洗涤3～5次，60～80℃真空干燥，研磨过筛，即得硅烷偶联剂改性凹土；将硅烷偶联剂改性凹土以固液质量体积比1:30～1:50g/mL分散于甲苯或二甲苯中，常温搅拌30～45min，加入催化剂对甲苯磺酸，N2保护下缓慢升温至甲苯或二甲苯回流温度，在此温度下分批加入2,2‑双羟甲基丙酸，每10min加入2,2‑双羟甲基丙酸0.5～1.5g，滴加完后，恒温反应120～180min；反应结束后，抽滤，用二甲苯洗涤3～5次，60～80℃真空干燥，研磨过筛，即得超支化聚酯改性凹土。3.如权利要求2所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：所述氨基硅烷偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种；其中，氨基硅烷偶联剂与凹凸棒土的质量比为1:1。4.如权利要求2或3所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：对甲苯磺酸质量占2,2‑双羟甲基丙酸质量的0.3～1.0％。5.如权利要求4所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：2,2‑双羟甲基丙酸与硅烷偶联剂改性凹土质量之比为2:1～4:1。6.如权利要求1～3或5中任一所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：所述二月桂酸二丁基锡质量为反应物总质量的0.2％～0.5％。2CN115651210A权利要求书2/2页7.如权利要求6所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇分子量为6000。8.如权利要求7所述改性凹土‑聚氨酯复合增稠剂的制备方法，其特征在于：1,4‑丁二醇的质量为反应物总质量的4～8％，聚乙二醇和1,4‑丁二醇的物质的量之和与异佛尔酮二异氰酸酯的物质的量的比为1:1.6～1:2.0，聚乙二醇的质量为反应物总质量的10～