CN101407572B - 一种聚氨酯-聚脲水分散体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氨酯-聚脲水分散体及其制备方法，所述的分散体采用以下组分及含量(重量)为原料制成：聚合物多元醇15％-25％；二异氰酸酯3％-7％；二氨基化合物0.5％-2.5％；丙酮40％-55％；水20％-40％。与现有技术相比，本发明的制备方法工艺合理，操作简单，制备的聚氨酯-聚脲水性分散体的水分散性较高，加入聚脲成分，提高了产品的耐化学性和耐水解性，同时具有较高的机械强度、拉伸强度和延展性，并且产品的耐摩擦性能和耐刮伤性能都得以提高，本发明作为软性底材的涂料原料应用效果良好。

Description

一种聚氨酯-聚脲水分散体及其制备方法
技术领域
本发明涉及水分散体，尤其涉及一种聚氨酯-聚脲水分散体及其制备方法。
背景技术
目前，大多数水性PU主要是以含亲水性基团的PU为主要固化成分，涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中，干燥形成的涂膜遇水易溶胀，而且所能得到的交联密度和相对分子质量不足，导致这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差，严重地限制了其使用范围。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水分散性高、耐腐蚀、机械强度好的聚氨酯-聚脲水分散体及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种聚氨酯-聚脲水分散体，其特征在于，该分散体采用以下组分及含量(重量)为原料制成：
聚合物多元醇    15％-25％；
二异氰酸酯      3％-7％；
二氨基化合物    0.5％-2.5％；
丙酮            40％-55％；
水              20％-40％。
所述的聚合物多元醇选自聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚乙二醇中的一种或几种。
所述的聚四亚甲基醚二醇的分子量为1000g/mol、1800g/mol或2000g/mol，所述的聚碳酸酯二醇的分子量为2000g/mol，所述的聚乙二醇的分子量为2250g/mol。
所述的二异氰酸酯选自1，6-己二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯中的一种或两种。
所述的二氨基化合物包括异佛乐酮二胺或者1，2-二氨基甲烷。
一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量)备料：
聚合物多元醇      15％-25％
二异氰酸酯        3％-7％
二氨基化合物      0.5％-2.5％
丙酮              40％-55％
水                20％-40％；
(2)聚合物多元醇在120～140℃下脱水0.5～2小时，降温至60～70℃，加入二异氰酸酯，再升温至90～100℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌10～15分钟，降温到40～50℃；
(4)加入二氨基化合物，搅拌15～30分钟；
(5)加入水，搅拌10～～30分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。
所述的聚合物多元醇选自聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚乙二醇中的一种或几种。
所述的聚四亚甲基醚二醇的分子量为1000g/mol、1800g/mol或2000g/mol，所述的聚碳酸酯二醇的分子量为2000g/mol，所述的聚乙二醇的分子量为2250g/mol。
所述的二异氰酸酯选自1，6-己二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯中的一种或两种。
所述的二氨基化合物包括异佛乐酮二胺或者1，2-二氨基甲烷。
与现有技术相比，本发明的制备方法工艺合理，操作简单，制备的聚氨酯-聚脲水性分散体的水分散性较高，加入聚脲成分，提高了产品的耐化学性和耐水解性，同时具有较高的机械强度、拉伸强度和延展性，并且产品的耐摩擦性能和耐刮伤性能都得以提高，本发明作为软性底材的涂料原料应用效果良好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量)备料：
聚四亚甲基醚二醇(分子量2000)  10千克
聚碳酸酯二醇(分子量2000)      8.5千克
1，6-己二异氰酸酯             3千克
异佛乐酮二异氰酸酯            3.5千克
异佛乐酮二胺                  2千克
丙酮                          51千克
水                            22千克
(2)混和聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇，在120℃下脱水2小时，降温至70℃，加入1，6-己二异氰酸酯和异佛乐酮二异氰酸酯，再升温至90℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌15分钟，降温到50℃；
(4)加入异佛乐酮二胺，搅拌15分钟；
(5)加入水，搅拌10分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。
实施例2
一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量)备料：
聚四亚甲基醚二醇(分子量2000)    7.2千克
聚碳酸酯二醇(分子量2000)        12千克
1，6-己二异氰酸酯               3.5千克
1，2-二氨基甲烷                 0.8千克
丙酮                            41.5千克
水                              35千克
(2)混和聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇，在120℃下脱水2小时，降温至70℃，加入1，6-己二异氰酸酯，再升温至90℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌15分钟，降温到50℃；
(4)加入1，2-二氨基甲烷，搅拌15分钟；
(5)加入水，搅拌10分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。
实施例3
一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量)备料：
聚四亚甲基醚二醇(分子量1800)    17千克
聚碳酸酯二醇(分子量2000)        5千克
1，6-己二异氰酸酯               2.5千克
异佛乐酮二异氰酸酯              3千克
异佛乐酮二胺                    2千克
丙酮                            49.5千克
水                              21千克
(2)混和聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇(基于1，6-己二醇)，在120℃下脱水2小时，降温至70℃，加入1，6-己二异氰酸酯和异佛乐酮二异氰酸酯，再升温至90℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌15分钟，降温到50℃；
(4)加入异佛乐酮二胺，搅拌15分钟；
(5)加入水，搅拌10分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。
实施例4
一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量)备料：
聚四亚甲基醚二醇(分子量1000)    12千克
聚乙二醇(分子量2250)    3千克
1，6-己二异氰酸酯       1.5千克
异佛乐酮二异氰酸酯      1.5千克
异佛乐酮二胺            2.5千克
丙酮                    40千克
水                      39.5千克
(2)混和聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇，在130℃下脱水1小时，降温至60℃，加入1，6-己二异氰酸酯和异佛乐酮二异氰酸酯，再升温至100℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌10分钟，降温到40℃；
(4)加入异佛乐酮二胺，搅拌30分钟；
(5)加入水，搅拌20分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。
实施例5
一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量)备料：
聚四亚甲基醚二醇    13千克
聚碳酸酯二醇        12千克
1，6-己二异氰酸酯   7千克
1，2-二氨基甲烷     0.5千克
丙酮                47.5千克
水                  20千克
(2)混和聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇，在140℃下脱水0.5小时，降温至60℃，加入1，6-己二异氰酸酯，再升温至90℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌10分钟，降温到50℃；
(4)加入1，2-二氨基甲烷，搅拌30分钟；
(5)加入水，搅拌30分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。

Claims (2)

1.一种聚氨酯-聚脲水分散体，其特征在于，该分散体采用以下组分及含量为原料制成：
Figure FSB00000477866500011
2.一种聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量备料：
Figure FSB00000477866500012
(2)混和聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇，在130℃下脱水1小时，降温至60℃，加入1，6-己二异氰酸酯和异佛乐酮二异氰酸酯，再升温至100℃，搅拌直到NCO值达到稳定值；
(3)向步骤(2)得到的产物于60℃下加入丙酮，搅拌10分钟，降温到40℃；
(4)加入异佛乐酮二胺，搅拌30分钟；
(5)加入水，搅拌20分钟；
(6)蒸馏除去丙酮，得到聚氨酯-聚脲水分散体。
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