CN103073693B - 一种水性聚氨酯及其制备方法 - Google Patents
一种水性聚氨酯及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103073693B CN103073693B CN201310058019.7A CN201310058019A CN103073693B CN 103073693 B CN103073693 B CN 103073693B CN 201310058019 A CN201310058019 A CN 201310058019A CN 103073693 B CN103073693 B CN 103073693B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- react
- chain extender
- waterborne polyurethane
- hydrophilic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明提供一种水性聚氨酯及其制备方法，该方法包括：步骤一，将多异氰酸酯和低聚物二元醇按摩尔比2~4:1在50~80℃下反应2~5h；接着加入小分子二元醇扩链，再加入占总固体质量2%~10%多酚类亲水扩链剂和丙酮在70~90℃下反应1~3h，获得带酚基团和亲水基团的预聚物；步骤二，室温下加入三乙胺的丙酮溶液到步骤一所述预聚物中反应20~30分钟；激烈搅拌下，加入水分散得到具有抗菌性的水性聚氨酯产物。本发明选择多酚类酸作为亲水扩链剂，在聚氨酯分子中引入酚结构，制得的水性聚氨酯具有良好的水分散性。将该树脂应用于涂料或胶黏剂，得到具有良好的抗菌、抗氧化性能涂料或胶黏剂。
Description
技术领域
本发明涉及涂料或胶黏剂领域，具体涉及一种新型水性聚氨酯及其制备方法。
背景技术
聚氨酯具有高强度、耐磨耐冲击和耐油等优点，其应用越来越广。水性聚氨酯以水为分散介质，具有不污染环境和节省资源的特点，是溶剂型聚氨酯的理想替代者。水性聚氨酯的制备主要有2个步骤：第一步由低聚物二元醇与多异氰酸酯形成聚氨酯预聚物，此预聚物以亲水性官能团物质进行亲水改性；第二步一定剪切力作用下，聚氨酯预聚物在水中分散和扩链。US4927961公开含有端羟基和磺酸侧基的低聚物二元醇和聚酯二醇为原料，使聚氨酯具有亲水基团。CN97108796、CN201210150729、CN96193790、CN200510081879等专利公开亲水性官能团化合物如二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、3-双（羟基乙基）氨基丙烷磺酸钠、聚环氧乙二醇、双（羟基乙基）胺。
涂料或胶黏剂被微生物污染后，一旦生长条件适宜，微生物就会在涂料或胶黏剂中大量地生长繁殖，致使体系出现不稳定迹象，主要表现在涂料或胶黏剂体系的黏度下降，颜料沉淀，产生气体及pH值发生变化等。树脂层一旦受到微生物的侵蚀，很容易在树脂表面形成菌斑，导致树脂层失去黏附能力，严重的可造成树脂层的脱落，直接影响到涂层的保护功能及美观整洁，从而降低涂料和胶黏剂的实用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种水性聚氨酯及其制备方法，具体技术方案如下。
一种水性聚氨酯，该聚合物具有如下化学结构式：
所述水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将多异氰酸酯和低聚物二元醇按摩尔比2~4:1在50~80℃下反应2~5h；接着加入小分子二元醇扩链，再加入多酚类亲水扩链剂和丙酮在70~90℃下反应1~3h，获得带酚基团和亲水基团的聚氨酯树脂，多酚类亲水扩链剂占所述聚氨酯树脂质量2%~10%；
步骤二，室温下加入三乙胺的丙酮溶液到步骤一所述预聚物中反应20~30分钟；激烈搅拌下，加入水分散得到具有抗菌性的水性聚氨酯产物。
进一步优化的，步骤二所述激烈搅拌的速度大于3000转/分钟。
进一步优化的，所述多酚类亲水扩链剂为3,4,5-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯磺酸或相应的盐。
进一步优化的，所述多酚类亲水扩链剂的加入量为聚氨酯树脂质量的2%-7%。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明通过反应将以3,4,5-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯磺酸或相应的盐作为亲水扩链剂进入聚氨酯分子链中，并引入亲水基团和抗菌基团，从而使聚氨酯具有亲水性和抗菌性。在聚氨酯分子中引入酚结构，制得的聚氨酯抗菌率高达99%，树脂拉伸强度没有明显下降。将该树脂应用于涂料或胶黏剂的配方中，得到良好的抗菌性和防老性能涂料或胶黏剂。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。
实施例1
将253g异弗尔酮二异氰酸酯加入到720g羟基含量为56mgKOH/g聚己内酯二元醇中，80℃下反应2小时；接着加入3,4,5-三羟基苯甲酸62.9g（占聚氨酯树脂质量6%），1,4-丁二醇20g，丙酮1500g，80 ℃下反应2小时得到聚氨酯树脂；然后降至室温加入含33.6g三乙胺的丙酮溶液，反应20分钟；搅拌条件（3000转/分钟）下加入去离子水，得到聚氨酯水分散溶液。
实施例2
将160g异弗尔酮二异氰酸酯加入到720g羟基含量为56mgKOH/g聚己内酯二元醇中，50 oC下反应5小时；接着加入3,4,5-三羟基苯甲酸30g（占聚氨酯树脂质量3.2%），1,4-丁二醇7.74g，丙酮1500g，70 ℃下反应2小时得到聚氨酯树脂；然后降至室温加入含14.6g三乙胺的丙酮溶液，反应30分钟；搅拌条件下（3500转/分钟）加入去离子水，得到聚氨酯水分散溶液。
实施例3
将160g异弗尔酮二异氰酸酯加入到240g羟基含量为56mgKOH/g聚己内酯二元醇中，70 oC下反应4小时；接着加入3,4,5-三羟基苯甲酸34g（占聚氨酯树脂质量7%），1,4-丁二醇50g，丙酮1500g，90 oC下反应1小时得到聚氨酯树脂；然后降至室温加入含58.17g 三乙胺的丙酮溶液，反应30分钟；搅拌条件下（2500转/分钟）加入去离子水，得到聚氨酯水分散溶液。
实施例4
同实施例3，只是将3,4,5-三羟基苯甲酸改为3,4,5-三羟基苯磺酸，其余同上。
实施例5 只是将3,4,5-三羟基苯甲酸改为3,4,5-三羟基苯甲酸盐，其余同例1。
对照例1只是将3,4,5-三羟基苯甲酸改为二羟甲基丙酸，其余同例1。
将253g异弗尔酮二异氰酸酯加入到720g羟基含量为56mgKOH/g聚己内酯二元醇中，80 oC下反应2小时；接着加入二羟甲基丙酸50g（占聚氨酯树脂质量5%），1,4-丁二醇19.8g，丙酮1500g，80 oC下反应2小时得到聚氨酯树脂；然后降至室温加入33.6g三乙胺，反应20分钟；搅拌条件下加入去离子水，得到聚氨酯水分散溶液。
将实施例1-4和对照样合成产物100份中加入1份的固化剂，1份增稠剂和3份防冻剂混合均匀，按GB/T 528-1998和GB/T 1741-1979检测标准制样。实验结果表征如表1所示，制得的聚氨酯抗菌率高达99%，树脂拉伸强度没有明显下降。将该树脂应用于涂料或胶黏剂的配方中，可得到良好的抗菌性和防老性能涂料或胶黏剂。
表1 样品性能测定结果
Claims (4)
1.一种水性聚氨酯，其特征在于，该聚合物具有如下化学结构式：
2.制备权利要求1所述水性聚氨酯的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，将多异氰酸酯和低聚物二元醇按摩尔比2～4:1在50～80℃下反应2～5h；接着加入小分子二元醇扩链，再加入多酚类亲水扩链剂和丙酮在70～90℃下反应1～3h，获得带酚基团和亲水基团的聚氨酯树脂，多酚类亲水扩链剂占所述聚氨酯树脂质量的2％～7％；
步骤二，室温下加入三乙胺的丙酮溶液到步骤一预聚物中反应20～30分钟；激烈搅拌下，加入水分散得到具有抗菌性的水性聚氨酯产物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤二所述激烈搅拌的速度大于3000转/分钟。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述多酚类亲水扩链剂为3,4,5-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯磺酸或相应的盐。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310058019.7A CN103073693B (zh) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 一种水性聚氨酯及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310058019.7A CN103073693B (zh) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 一种水性聚氨酯及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103073693A CN103073693A (zh) | 2013-05-01 |
| CN103073693B true CN103073693B (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=48150406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310058019.7A Expired - Fee Related CN103073693B (zh) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 一种水性聚氨酯及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103073693B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106947047B (zh) * | 2017-03-31 | 2020-03-10 | 福建师范大学泉港石化研究院 | 一种抗菌水性聚氨酯及其合成方法 |
| CN111171277B (zh) * | 2020-01-20 | 2024-04-19 | 北京林业大学 | 聚氨酯弹性交联剂及高强韧植物蛋白胶黏剂与应用 |
| CN114479642A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 四川迈铁龙科技有限公司 | 一种自封闭高渗透聚氨酯防水涂料及其制备方法 |
| CN117757032B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-06-14 | 华南农业大学 | 自催化生物基水性聚氨酯乳液及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4237965A1 (de) * | 1992-11-11 | 1994-05-19 | Henkel Kgaa | Polyurethan-Dispersionen und ihre Verwendung als Bindemittel in Einbrennlacken |
| US5328954A (en) * | 1993-04-16 | 1994-07-12 | Icet, Inc. | Encrusting and bacterial resistant coatings for medical applications |
| JPH09100335A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Toagosei Co Ltd | 水性樹脂分散体 |
| US8084132B1 (en) * | 2007-08-02 | 2011-12-27 | World Pharmaceutical Trust | Antimicrobial coatings |
| CN102153867B (zh) * | 2010-10-28 | 2013-01-30 | 南京航空航天大学 | 高度几何仿生刚毛阵列及制法和用途 |
| CN102418273A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-04-18 | 吴江市北厍盛源纺织品助剂厂 | 一种杀菌消毒型织物整理液的制备方法 |
| CN102796441B (zh) * | 2012-09-12 | 2014-12-24 | 江南大学 | 一种多酚类光固化抗菌涂料 |
-
2013
- 2013-02-22 CN CN201310058019.7A patent/CN103073693B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103073693A (zh) | 2013-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103073693B (zh) | 一种水性聚氨酯及其制备方法 | |
| CN103059696B (zh) | 一种含有改性海泡石粉的粉末涂料及其制备方法 | |
| US20200299448A1 (en) | Synthesis method for high weather-resistant red water-based polyurethane emulsion | |
| CN110564189A (zh) | 一种无机纳米涂料及其制备方法 | |
| CN103013321B (zh) | 用于无粉pvc手套的高强度高伸长率水性涂饰剂及制备方法 | |
| CN113150647A (zh) | 一种用于触摸屏用的抗菌涂料 | |
| CN104530947A (zh) | 一种新型水性聚酰胺基聚氨酯木器涂料及其制备方法 | |
| CN104650625A (zh) | 一种氢化硅油改性纳米二氧化硅的方法 | |
| CN108948860A (zh) | 水性凹印油墨用水性聚酮改性聚氨酯乳液及其制备方法和应用 | |
| CN109942770A (zh) | 一种水性涂料用乳液组合物及其制备方法 | |
| CN113105801A (zh) | 一种具有缓释耐久抗菌性的涂料 | |
| CN105273675B (zh) | 一种水性防火粘结剂 | |
| CN104592469A (zh) | 阴离子型聚氨酯水分散体、其预聚物单体及制备工艺 | |
| CN108484864B (zh) | 有机海泡石改性双组分水性聚氨酯及其制备方法 | |
| CN101565555B (zh) | 一种具有优良颜料性能的稀土络合红色颜料及其应用 | |
| CN115073994A (zh) | 一种自清洁水性汽车涂料及其制备方法 | |
| CN116218318A (zh) | 一种超薄装饰铝型材及其生产工艺 | |
| CN111072711B (zh) | 一种水性硅烷偶联剂及其制备方法和应用 | |
| CN101215432A (zh) | 水溶性无机硅溶液防锈底漆及制备方法 | |
| CN107118318B (zh) | 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法 | |
| CN109401510B (zh) | 改性丙烯酸涂料及其制备方法和光泽度调节方法及应用 | |
| CN114410224A (zh) | 一种基于环氧接枝氟碳树脂的重防腐底面合一涂料及其制备方法 | |
| CN112079740A (zh) | 一种天冬树脂、水性天冬聚脲的合成方法及应用 | |
| CN107118326B (zh) | 一种葡萄糖与蓖麻油混合物制备水性聚氨酯成膜物的方法 | |
| CN113105262A (zh) | 一种建筑石材养护用的环保型表面功能材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141203 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |