一种改性水性聚氨酯及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113402691A(43)申请公布日2021.09.17(21)申请号202110553010.8D06N3/14(2006.01)(22)申请日2021.05.20(71)申请人嘉兴学院地址314001浙江省嘉兴市越秀南路56号(72)发明人曹淼代正伟王红梅唐柏林易杰李海东(74)专利代理机构上海润伊知识产权代理有限公司31413代理人张苗戴香芸(51)Int.Cl.C08G18/66(2006.01)C08G18/48(2006.01)C08G18/32(2006.01)C08G18/36(2006.01)D06N3/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称一种改性水性聚氨酯及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及水性聚氨酯领域，公开了一种改性水性聚氨酯及其制备方法和应用，该方法包括：将二元醇I、二元醇II和二异氰酸酯进行反应，将反应得到的产物I依次与改性剂、交联剂进行反应，得到产物II，再依次与水、扩链剂进行反应得到改性水性聚氨酯；其中，所述改性剂的制备方法包括：将式(I)所示的化合物依次与硫酸、碳酸氢钠进行反应得到中间体I；将所述中间体I与丙三醇进行反应，得到所述改性剂。本发明的改性水性聚氨酯具有更低的吸水率、更优良的耐碱性和机械性能，储存稳定性更高。CN113402691ACN113402691A权利要求书1/2页1.一种改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在催化剂的存在下，将二元醇I、二元醇II和二异氰酸酯进行第一接触反应，得到产物I；所述二元醇I的平均分子量为500‑3000；所述二元醇II选自乙二醇、1,4‑丁二醇、2‑甲基‑1,3丙二醇、一缩二乙二醇、1,6‑己二醇中的至少一种；(2)将所述产物I依次与改性剂、交联剂进行第二接触反应，得到产物II；(3)将所述产物II依次与水、扩链剂进行第三接触反应，得到改性水性聚氨酯；其中，制备所述改性剂的步骤包括：(a)将式(I)所示的化合物与硫酸进行第四接触反应，并将所述第四接触反应后得到的产物与碳酸氢钠进行中和反应，得到中间体I；(b)在甲醇钠的存在下，将所述中间体I与丙三醇进行第五接触反应，得到所述改性剂，所述中间体I与所述丙三醇的用量重量比为4.5‑5：1；相对于每重量份的所述二元醇II，所述二元醇I的用量为8‑15重量份，所述二异氰酸酯的用量为5‑15重量份，所述改性剂的用量为2‑12重量份，所述交联剂的用量为0.5‑1.5重量份，所述扩链剂的用量为0.5‑1.5重量份。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述式(I)所示的化合物由菜籽油提供。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，在制备所述改性剂的步骤(a)中，所述式(I)所示的化合物、所述硫酸、所述碳酸氢钠的用量重量比为2‑15：1：1‑5；以及在制备所述改性剂的步骤(b)中，相对于每100g的所述中间体I，所述甲醇钠的用量为0.05‑5g。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述第一接触反应的条件至少满足：温度为70‑90℃，时间为2‑5h；以及在步骤(a)中，所述第四接触反应的条件至少满足：温度为15‑30℃，时间为3‑6h；以及在步骤(b)中，所述第五接触反应的条件至少满足：温度为170‑180℃，时间为2‑6h。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤(2)中，将所述产物I依次与改性剂、交联剂进行第二接触反应的步骤包括：先将所述产物I在70‑90℃下与改性剂反应1‑4h，再将获得的产物在70‑90℃下与交联剂反应0.5‑2h；以及在步骤(3)中，将所述产物II依次与水、扩链剂进行第三接触反应的步骤至少包括：在搅拌条件下，先将所述产物II在5‑10℃下与水反应3‑10min，再将获得的产物在5‑10℃下与扩链剂反应20‑40min。6.根据权利要求1‑5中任意一项所述的制备方法，其中，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种；以及所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、异辛酸铋、月桂酸铋中的至少一种。7.根据权利要求1‑6中任意一项所述的制备方法，其中，该方法还包括：在步骤(1)中，2CN113402691A权利要求书2/2页在进行所述第一接触反应之前，先将所述二元醇I与所述二元醇I进行真空脱水处理，使得所述二元醇I与所述二元醇II的含水率各自独立地小于0.02wt％。8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述真空脱水处理的条件至少满足：温度为120‑130℃，时间为3‑5h，真空度为‑0.08MPa至‑0.10MPa。