CN102977325A - 一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法 - Google Patents

一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，是以IPDI、PEG2000、DEG、DMBA为原料制备预聚体，加入GA240和GE60交联改性，加入三乙胺进行中和反应生成盐，加入乙二胺的水溶液进行乳化扩链，制得水性聚氨酯乳液。本发明得到的聚氨酯涂膜具有较好的耐寒裂性能和抗玷污性能。

Description

一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，属化工领域。
技术背景        
水性聚氨酯以水作为分散介质，具有不燃、无毒等优点，随着其性能的不断完善，已被广泛应用，是一种具有很大发展前景的绿色环保材料。但以水为介质又使得制备的聚氨酯存在机械性能不好、耐水性差、耐溶剂性不好等缺点，因而对水性聚氨酯在结构上进行交联改性成为水性聚氨酯发展的重要途径。
本专利采用多环氧化合物山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)和间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)对水性聚氨酯分散体进行室温交联改性，提高了水性聚氨酯涂膜的耐水性和耐化学介质性能。制得的水性聚氨酯具有较好的耐寒裂性能和抗玷污性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，得到的聚氨酯涂膜具有较好的耐寒裂性能和抗玷污性能。
为实现以上目的，本发明的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其步骤具体为：
(1) 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG2000)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丁酸(DMBA)为原料制备预聚体，反应2h。
(2) 加入间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)和山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)对预聚体改性，反应1h。
(3) 降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3-5min。
(4) 加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，得到端羟基聚丁二烯改性的水性聚氨酯乳液。
步骤(1)中预聚体原料的配比为：IPDI与PEG2000、DEG、DMBA的摩尔比为1.3:1-1.4:1，DEG占预聚体质量的2%-3%，DMBA占预聚体质量的5%-6%。
步骤(2)中间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)的用量为预聚体质量的0.1%，山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)的用量为预聚体质量的0.1%。
步骤(3)中三乙胺的物质的量与DMBA的物质的量相同。
步骤(4)中乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.1%，水的用量为预聚体总质量的2倍。
本发明产生的有益效果为，本专利采用多环氧化合物山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)和间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)对水性聚氨酯分散体进行室温交联改性，这两种均是环境友好型多环氧化合物，通过改性提高了水性聚氨酯涂膜的耐水性和耐化学介质性能。制得的水性聚氨酯具有较好的耐寒裂性能和抗玷污性能。
实施例
实施例1：
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N220)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丁酸(DMBA)为原料制备预聚体，反应2h，IPDI与N220、DEG、DMBA的摩尔比为1.3:1，DEG占预聚体质量的3%，DMBA占预聚体质量的5%。加入端羟基聚丁二烯(HTPB)对预聚体改性，反应1h，间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)的用量为预聚体质量的0.1%，山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)的用量为预聚体质量的0.1%。降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3min，三乙胺的物质的量与DMBA的物质的量相同。加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.15%，水的用量为预聚体总质量的2倍，得到多环氧交联剂改性的水性聚氨酯乳液。
实施例1：
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N220)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丁酸(DMBA)为原料制备预聚体，反应2h，IPDI与N220、DEG、DMBA的摩尔比为1.35:1，DEG占预聚体质量的3%，DMBA占预聚体质量的5%。加入端羟基聚丁二烯(HTPB)对预聚体改性，反应1h，间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)的用量为预聚体质量的0.1%，山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)的用量为预聚体质量的0.1%。降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3min，三乙胺的物质的量与DMBA的物质的量相同。加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.1%，水的用量为预聚体总质量的2倍，得到多环氧交联剂改性的水性聚氨酯乳液。

Claims (7)

1.一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤如下：
(1) 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG2000)、一缩二乙二醇(DEG)、二羟甲基丁酸(DMBA)为原料制备预聚体，反应2h；
(2) 加入间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)和山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)对预聚体改性，反应1h；
(3) 降温至40℃，加入三乙胺进行中和反应生成盐，反应3-5min；
(4) 加入乙二胺(EA)的水溶液进行乳化扩链1h，得到端羟基聚丁二烯改性的水性聚氨酯乳液。
2.如权利要求1所述的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中预聚体原料的配比为：IPDI与PEG2000、DEG、DMBA的摩尔比为1.3:1-1.4:1，DEG占预聚体质量的2%-3%，DMBA占预聚体质量的5%-6%。
3.如权利要求1所述的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中间苯二甲胺四缩水甘油胺(GA240)的用量为预聚体质量的0.1%。
4.如权利要求1所述的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中山梨糖醇多缩水甘油醚(GE60)的用量为预聚体质量的0.1%。
5.如权利要求1所述的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中三乙胺的物质的量与DMBA的物质的量相同。
6.如权利要求1所述的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中乙二胺(EA)的用量为预聚体质量的0.1%。
7.如权利要求1所述的一种多环氧交联剂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中水的用量为预聚体总质量的2倍。
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