一种自修复超支化水性聚氨酯及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115124679A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202210810545.3C08G18/76(2006.01)(22)申请日2022.07.11C08G18/77(2006.01)C09D175/04(2006.01)(71)申请人陕西科技大学D06N3/14(2006.01)地址710021陕西省西安市未央区大学园(72)发明人刘超张佳豪史炳瑞袁启明鲍艳马建中朱燕薛新(74)专利代理机构北京中巡通大知识产权代理有限公司11703专利代理师郭瑶(51)Int.Cl.C08G18/12(2006.01)C08G18/32(2006.01)C08G18/34(2006.01)C08G18/73(2006.01)C08G18/75(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种自修复超支化水性聚氨酯及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种自修复超支化水性聚氨酯及其制备方法与应用，属于功能型涂料技术领域。通过将二异氰酸酯、亲水单体、自修复功能单体和二羟基二胺单体混合进行反应，制得含可逆共价键的端羟基超支化聚氨酯预聚体；然后加入亲水单体和二异氰酸酯进行反应；最后加入三乙胺中和并加水乳化，即可制得自修复超支化水性聚氨酯(HBWPU)。该方法制得的自修复超支化水性聚氨酯具有自修复可逆键和超支化结构，能在室温、可见光等温和条件下快速、高效地自修复，且具有强度和韧性极佳，操作工艺简便、修复条件温和应用范围广阔等优点。CN115124679ACN115124679A权利要求书1/1页1.一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将二异氰酸酯、亲水单体、自修复功能单体和二羟基二胺单体混合，溶解在溶剂中充分反应，制得含可逆共价键的端羟基超支化聚氨酯预聚体；2)在步骤1)制得的含可逆共价键的端羟基超支化聚氨酯预聚体中加入亲水单体和二异氰酸酯进行扩链反应，再加入三乙胺进行中和反应；然后加入水进行乳化反应，得到自修复超支化水性聚氨酯。2.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、2,4‑二异氰酸甲苯酯、L‑赖氨酸二异氰酸酯和2,2,4‑三甲基己二异氰酸酯中的一种或多种；所述亲水单体为2,2‑二羟甲基丁酸或2,2‑二羟甲基丙酸；所述自修复功能单体为2,2'‑二羟基丙烷二硒醚、2,2'‑二羟基丁烷二硒醚、双(4‑羟基苯基)二硫醚、6,7‑二羟基香豆素和5,7‑二羟基‑4‑甲基香豆素中的一种或多种；所述二羟基二胺单体为二异丙醇胺、二乙醇胺和二丁醇胺中的一种；所述溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺或N,N‑二甲基甲酰胺与丙酮的混合液。3.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述二异氰酸酯、亲水单体、自修复功能单体和二羟基二胺单体总量为18～37份，按照摩尔比(4～8):1:(1～3):(4～8)混合；所述溶剂的总量为500～1000份。4.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤1)中，反应条件为在300～500r/min的转速下，先在‑5～0℃反应17～40min，随后升温到50～70℃反应4～6h。5.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述亲水单体和二异氰酸酯总量为46～92份，按照(1～2):(19～40)的摩尔比加入到步骤1)制得的含可逆共价键的端羟基超支化聚氨酯预聚体中。6.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤2)中，扩链反应的条件为在70～90℃反应2～4h。7.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加入的三乙胺为0.1～1份；加入的水为10～100份。8.如权利要求1所述的一种自修复超支化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤2)中，中和反应的条件为在40～60℃反应20～40min；乳化反应的条件为在20～30℃以1000～1500r/min的转速搅拌1～2h。9.采用权利要求1～8任意一项所述的制备方法制得的自修复超支化水性聚氨酯。10.权利要求9所述的自修复超支化水性聚氨酯在革制品、纺织品、建材、航天航空或交通领域的涂层中的应用。2CN115124679A说明书1/8页一种自修复超支化水性聚氨酯及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于功能型涂料技术领域，具体涉及一种自修复超支化水性聚氨酯及其制备方法与应用。背景技术[0002]水性聚氨酯(WPU)具有安全环保、易加工、柔韧性好、耐高低温以及耐化学腐蚀等特点，被广泛应用于皮革涂饰、建筑材料和航空航天等领域。