一种光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115449019A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211135832.5(22)申请日2022.09.19(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央大学园区(72)发明人周建华刘秀青(74)专利代理机构西安众和至成知识产权代理事务所(普通合伙)61249专利代理师艾慧康(51)Int.Cl.C08F283/00(2006.01)C08F220/18(2006.01)C08F220/14(2006.01)C08F220/24(2006.01)C08F2/30(2006.01)C14C11/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及其制备方法和应用，将具有光响应性的双羟基香豆素引入水性聚氨酯中，并用羟基丙烯酸酯对其封端，然后将聚氨酯与含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸酯类单体结合，并以改性纳米纤维素作为Pickering稳定剂，通过Pickering乳液聚合的方法制备光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液；本发明消除了传统表面活性剂对产品性能的影响，有利于提高聚合物的拒水拒油性，使用羟基丙烯酸酯作为化学连接桥梁提高了聚氨酯与聚丙烯酸酯的相容性，香豆素基团赋予了聚氨酯丙烯酸酯光响应自修复性能，将本发明制备得到的光响应型自修复聚氨酯丙烯酸酯用作皮革涂饰剂，能够赋予涂饰皮革良好的拒水拒油和自修复性能。CN115449019ACN115449019A权利要求书1/2页1.一种光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、按质量分数，称取多异氰酸酯5％～15％、多元醇15％～30％、含亲水基团的小分子扩链剂1％～5％、双羟基香豆素1％～5％、小分子扩链剂0.2％～3％、羟基丙烯酸酯1％～4％、三乙胺0.5％～2％、去离子水50％～70％；步骤2、将步骤1称取的多异氰酸酯、多元醇、含亲水基团的小分子扩链剂、双羟基香豆素、小分子扩链剂混合，50℃～90℃温度下搅拌2h～7h，得到含有端异氰酸酯基团的预聚体；步骤3、将羟基丙烯酸酯添加到经步骤2得到的含有端异氰酸酯基团的预聚体中，40℃～80℃温度下，搅拌1h～5h后得到双键封端的聚氨酯预聚体；步骤4、将三乙胺添加到经步骤3得到的双键封端的聚氨酯预聚体中20℃～40℃温度下搅拌0.5h～1.5h，再加入去离子水，15℃～30℃温度下搅拌1h～3h得到双键封端的水性聚氨酯乳液；步骤5、按质量比4～12∶1400～2800称取两亲性嵌段改性纳米纤维素粉末和去离子水，在超声细胞粉碎机的作用下形成改性纳米纤维素分散液；按质量比27～72∶18～63∶2～15称取两种丙烯酸酯类单体和含氟丙烯酸酯类单体，按总单体与改性纳米纤维素分散液的质量比为10～30∶40～60称取改性纳米纤维素分散液，通过高速机械搅拌混合得到预乳液；按质量比为7∶300～450称取引发剂与去离子水，混合均匀后得到引发剂水溶液；步骤6、氩气保护条件下，按质量比3～20∶20～35将步骤4制备的双键封端的水性聚氨酯乳液和步骤5制备的预乳液加到反应器中，加热升温至70℃～85℃后，在机械搅拌下于60min～120min内滴加完引发剂水溶液，引发剂水溶液占总单体质量的0.8％～1.5％，在80℃～90℃下保温搅拌60min～120min，最终冷水出料，得到含氟聚氨酯丙烯酸酯乳液。2.如权利要求1所述的光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。3.如权利要求1所述的光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，所述的多元醇包括聚醚多元醇或聚酯多元醇。4.如权利要求1所述的光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，所述的含亲水基团的小分子扩链剂包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二羟基乙磺酸盐或乙二胺基乙磺酸盐。5.如权利要求1所述的光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，所述的小分子扩链剂包括1，4‑丁二醇、甘油、二羟甲基丙烷或乙二醇胺。6.如权利要求1所述的光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，所述的羟基丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。7.如权利要求1所述的光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的制备方法，其特征在于，步骤5中所述的丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或丙烯酸丁酯；所述的含氟丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸六氟丁酯、丙