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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102924689A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102924689A(43)申请公布日2013.02.13(21)申请号201210458356.0(22)申请日2012.11.14(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人李杰田星罗运军兰园飞(51)Int.Cl.C08G18/80(2006.01)C08G18/75(2006.01)C08G18/32(2006.01)C08G18/34(2006.01)C08G18/12(2006.01)D06M15/568(2006.01)D06M15/572(2006.01)权利要求书权利要求书22页页说明书说明书77页页(54)发明名称一种超支化水性聚氨酯涂层剂(57)摘要本发明涉及一种超支化水性聚氨酯涂层剂,属于纺织化工技术领域。本发明通过封闭端羟基的方法,并通过选择合适的原料、比例和反应条件,合成一种端羟基封闭的超支化水性聚氨酯(SWHBPU),从而避免端羟基带来的交联问题,含有SWHBPU的水性聚氨酯涂层剂SWHBPU-PU不仅具有稳定性好、粘度低和固含量高的优点,而且同时提高了聚氨酯涂层的柔韧性。本发明提供的水性聚氨酯织物涂层剂可广泛适于人体用织物领域。CN1029468ACN102924689A权利要求书1/2页1.一种超支化水性聚氨酯涂层剂,其特征在于具体操作步骤如下:步骤1)WHBPU的合成①将二羟甲基丙酸按质量比1∶4~5溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,然后将该混合液滴加到50~80℃的异佛尔酮二异氰酸酯中,反应5~15h;②将上述反应液温度降至-25~0℃,加入二乙醇胺(DEOA),反应2~6h;③将上述反应液温度升到80~110℃,并将二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡按照占总质量为0.1~5%的比例关系滴加到该反应体系中,继续反应1~5h,得到WHBPU溶液,减压蒸馏脱去溶剂、干燥后得所需WHBPU。步骤2)SWHBPU的合成将步骤1)得到的WHBPU与封端剂混合,WHBPU中的羟基和封端剂的摩尔比为1∶1~2,然后将催化剂滴加到反应体系中,催化剂占加入后总质量的0.5~5%,再将上述混合液加入到4~5倍于混合液质量的吡啶中,在80~120℃下反应2~6h,得到SWHBPU粗品,减压蒸馏脱去溶剂、干燥后得所需SWHBPU。其中所述封端剂为硬脂酸、棕榈酸、豆蔻酸、月桂酸、油酸、亚油酸中的一种;其中所述催化剂为浓硫酸或对甲苯磺酸。步骤3)SWHBPU-PU的制备制备SWHBPU-PU所需的各组分原料的质量百分比如下:双官能度聚酯或聚醚:30~80%二异氰酸酯ADI:16~44%乳化剂:1~10%中和剂:1~6%SWHBPU1~10%SWHBPU-PU的具体制备步骤如下:①按上述比例称取各组分原料,将ADI与双官能度聚醚或聚酯混合,滴加催化剂后加热到60~120℃反应1~10h;②向上述反应体系中滴加乳化剂,继续在60~120℃下反应3~5h;③将上述反应体系温度降低至20~70℃,加入步骤2)得到的SWHBPU,用占总质量15%的丁酮调节体系粘度,加入中和剂,反应1~30min后,制得SWHBPU-PU预聚体;④将上步得到的SWHBPU-PU预聚体在水中通过高速剪切得到稳定的SWHBPU-PU乳液;其中所述的双官能度聚酯或聚醚为含有两个羟基(-OH)的聚酯化合物、聚醚化合物中的一种或两种以上按任意比例混合;所述的ADI选自甲苯二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、萘-1,5-二异氰酸酯NDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯LDI、4,4’-亚甲基-二环己基二异氰酸醋H12MDI、苯二甲撑二异氰酸酯XDI或1,12-十二烷基二异氰酸酯C12DDI中的一种;所述的中和剂选自三乙胺、三正丁胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或一种以上按任意比例混合。2.如权利要求1所述的超支化水性聚氨酯涂层剂,其特征在于:其步骤1)中所述异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和二乙醇胺的摩尔比为1∶0.3~0.6∶0.35~0.65。2CN102924689A权利要求书2/2页3.如权利要求1所述的超支化水性聚氨酯涂层剂,其特征在于:其步骤2)中所述WHBPU中的羟基和封端剂的摩尔比为1∶1~2。4.如权利要求1所述的超支化水性聚氨酯涂层剂,其特征在于:其步骤3)中制备SWHBPU-PU所需的原料中还包括催化剂,所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、N-甲基吗啉、1,4-二甲基哌嗪中的一种,催化剂的加入量为原料总重量的0~0.5%,该催化剂在步骤3)的第①步中ADI与双官能度聚醚或聚酯混合后添加。3CN102924689A说明书1