CN105601876A - 一种阳离子水性聚氨酯树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阳离子水性聚氨酯及其制备方法，涉及聚氨酯技术领域。解决现有的阳离子水性聚氨酯的制备方法工艺复杂，所制备的水性聚氨酯乳液无法摆脱对石化资源依赖的问题。本发明的阳离子水性聚氨酯的结构式如式1)所示。本发明还提供一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，该方法先在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；然后将第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；最后将第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。本发明的聚氨酯树脂性能优异，并且该水性聚氨酯能够减少对石化资源的依赖。

Description

一种阳离子水性聚氨酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯技术领域，具体涉及一种阳离子水性聚氨酯及其制备方法。
背景技术
聚氨酯以其软硬度可调范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点被广泛应用于皮革涂饰、涂料、胶黏剂等领域。然而随着各国环境安全法律法规的出台，许多国家已限制了溶剂型聚氨酯的应用。
水性聚氨酯由于其连续相为水，安全易于保存和储存，且使用方便成本低，较完整的保留了溶剂型聚氨酯的特性，另外由于水性聚氨酯分子链中存在库仑力和氢键的作用，使其在某些性能上优于溶剂型聚氨酯，因此水性聚氨酯的研制与生产受到世界各国的重视，而且都取得了长足的发展。在水性聚氨酯的制备中，为了获得稳定的聚氨酯乳液，需在聚氨酯的预聚体分子中引入亲水基团，使其在水中乳化。根据其引入基团所带电性不同，将水性聚氨酯分为阳离子型、阴离子型、非离子型以及混合型水性聚氨酯。
目前，水性聚氨酯的研究多见于阴离子型的水性聚氨酯，其产品也已实现了工业化，而阳离子型水性聚氨酯的报道较少。阳离子型水性聚氨酯分子链上带正电荷，对基材具有很好的浸润性，同时对水的硬度不敏感，可在酸性条件下使用，故其在纺织、粘合剂、皮革和造纸等领域具有广泛的应用前景。由于阳离子水性聚氨酯一般为季铵盐型，将预聚体进行季铵盐化的工序比较复杂，成本较高，有时候乳化产品不够稳定，所以给工业化生产带来困难。因此，开发出制备工艺简单、性能优异的阳离子水性聚氨酯，其市场前景非常广阔。
中国专利200810154240.1公开了一种阳离子水性聚氨酯乳液的制备方法及其应用，步骤如下：将聚酯二元醇，2,4-甲苯二异氰酸酯按一定比例加入到反应釜中氮气保护下45～55℃进行预聚反应，然后升温至60～70℃，向聚氨酯预聚体中加入1,4-丁二醇，反应一定时间后降温至50～60℃，添加亲水扩链剂N-甲基二乙醇胺，然后降温至20℃加冰醋酸中和，加丙酮稀释，黏度合适后加水高速剪切乳化，脱除丙酮即得到阳离子聚氨酯乳液。该专利制备的阳离子水性聚氨酯链段只具有聚酯结构，得到的树脂耐水解性较差。
中国专利201410634650.1公开了一种高固含阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，步骤如下：将聚酯二元醇、小分子二元醇、多元醇、双羟基聚环氧乙烷醚加入反应器内加热、真空脱水，通氮气保护，在60～80℃下滴加二异氰酸酯；降温至45～55℃，加入催化剂后滴加N-甲基二乙醇胺，丙酮调节黏度，降温至40℃醋酸中和至pH＝6～7，然后加去离子水和扩链剂高速搅拌分散，减压脱除丙酮即得到阳离子水性聚氨酯树脂。上述专利采用的工艺比较复杂，而且使用的聚酯二元醇均来源于石化产物，所制备的水性聚氨酯乳液无法摆脱对石化资源的依赖。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的阳离子水性聚氨酯的制备方法工艺复杂、使用的聚酯二元醇均来源于石化产物，所制备的水性聚氨酯乳液无法摆脱对石化资源依赖的问题，而提供一种阳离子水性聚氨酯及其制备方法。
本发明首先提供一种阳离子水性聚氨酯树脂，结构式如式1)所示：
R1为以下结构中的一种：
R2为式7)所示：
其中，m为1～30，n为1～35；
R3为以下结构中的一种：
本发明还提供一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；
步骤二：将步骤一得到的第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；
步骤三：将步骤二得到的第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。
优选的是，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯以及4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。
优选的是，所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇的分子量为1500～5000道尔顿。
优选的是，所述步骤一的反应温度为70～80℃，反应时间为1.5～3小时。
优选的是，所述步骤二的亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺。
优选的是，所述步骤二的反应温度为30～40℃，反应时间为1～2小时。
优选的是，所述步骤三的反应温度为65～75℃，反应时间为1.5～2小时。
优选的是，所述步骤三的酸为三氟乙酸、三氯乙酸、醋酸以及盐酸中的一种。
优选的是，所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂、丁二醇的质量比为(960～1440)：(370～580)：(71～230)：(29～42)。
本发明的有益效果
本发明首先提供一种阳离子水性聚氨酯树脂，结构式如式1)所示，该聚氨酯树脂采用聚(碳酸酯-醚)二元醇作为原料制备，这类二元醇在制备过程中使用了二氧化碳为其重要组分，不仅减少了碳排放，也减少了聚氨酯对石化资源的依赖，且聚(碳酸酯-醚)二元醇同时具有聚酯结构以及聚醚结构，克服了聚酯耐水性差以及聚醚机械性能差的缺点，制备得到的聚氨酯树脂性能优异，并且该水性聚氨酯能够减少对石化资源的依赖。
本发明还提供一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，该方法先在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；然后将第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；最后将第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。与现有技术相对比，本发明工艺简单，反应温和可控，所制备的聚氨酯分子链上带正电荷，对基材具有很好的浸润性，同时对水的硬度不敏感，可在酸性条件下使用，故其在纺织、粘合剂、皮革和造纸等领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备阳离子水性聚氨酯树脂的红外谱图。
图2为本发明实施例1所制备阳离子水性聚氨酯树脂的核磁谱图。
图3为本发明实施例2所制备阳离子水性聚氨酯树脂的红外谱图。
图4为本发明实施例2所制备阳离子水性聚氨酯树脂的核磁谱图。
具体实施方式
本发明首先提供一种阳离子水性聚氨酯树脂，结构式如式1)所示：
式1)中R1为以下结构中的一种：
式1)中R2结构如式7)所示，
其中，m为1～30，n为1～35；
R3为以下结构中的一种：
相应的，本发明还提供一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；
步骤二：将步骤一得到的第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；
步骤三：将步骤二得到的第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。
按照本发明，在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；本发明对惰性气体没有特殊限制，优选为氮气，本发明对于所采用的聚(碳酸酯-醚)二元醇的来源并无限制，优选按照专利201210086834.X或者专利201110231493.6公开的方法制备；结构式如式7)所示：
式7)中，m为1～30，优选为10～25；n为1～35，优选为5～30。
按照本发明，是先将聚(碳酸酯-醚)二元醇除水后，与二异氰酸酯在溶剂中反应，得到第一中间体，本发明对于所述除水方式并无限制，优选为减压蒸馏除水，更优选为在温度为95～110℃条件下，减压蒸馏50～90分钟。
按照本发明，所述二异氰酸酯优选选自甲苯二异氰酸酯、二甲苯甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种，更优选为甲苯二异氰酸酯、二甲苯甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种；所述溶剂优选为丁酮、丙酮、环己酮中的一种，更优选为丁酮、丙酮，最优选为丁酮；所述反应温度优选为70～80℃，更优选为72～78℃，反应时间优选为1.5～3小时，更优选为2～3小时；所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯的质量比优选为(960～1440)：(370～580)。
按照本发明，得到第一中间体后，向第一中间体中加入亲水扩链剂和催化剂反应，得到第二中间体。所述的亲水扩链剂优选为N-甲基二乙醇胺，所述催化剂优选为二月桂酸二丁基锡，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇、催化剂和N-甲基二乙醇胺的质量比优选为(960～1440)：(0.073～0.115)：(71～230)；所述加入N-甲基二乙醇胺优选为分批加入，所述反应温度优选为30～40℃，更优选为35℃，反应时间优选为1～2小时。
按照本发明，得到第二中间体后，向第二中间体中加入丁二醇得到第三中间体，所述反应温度优选为65～75℃，更优选为70℃，反应时间优选为1.5～2小时。所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇和丁二醇的质量比优选为(960～1440)：(29～42)。
按照本发明，得到第三中间体后向第三中间体中加入酸进行中和至pH为6～7，所述的酸优选为三氟乙酸、三氯乙酸、醋酸以及盐酸中的一种。然后加入去离子水，进行搅拌，所述搅拌速度优选为1200～1800rpm,搅拌时间优选为0.5～2h，然后蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。本发明对于所述除去溶剂的方式并无限制，本领域技术人员熟知的方式即可，优选为减压蒸馏。
本发明采用聚(碳酸酯-醚)二元醇作为原料制备阳离子水性聚氨酯树脂，这类二元醇在制备过程中使用了二氧化碳为其重要组分，不仅减少了碳排放，也减少了聚氨酯对石化资源的依赖。
本发明制备的阳离子水性聚氨酯具有聚酯结构以及聚醚结构，克服了聚酯耐水性差以及聚醚机械性能差的缺点，得到的聚氨酯树脂性能优异。
本发明所制备的聚氨酯分子链上带正电荷，对疏水聚酯、植物纤维具有很好的浸润性，同时阳离子对水的硬度不敏感，并且可以在酸性条件下使用，故其在纺织、粘合剂、皮革和造纸等领域具有广泛的应用前景。
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
按照专利201210086834.X公开的实施例11的方法制备得到数均分子量为1500道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在三口瓶中加入100克制备得到的分子量为1500道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇，加热到110℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温至75℃，氮气保护下，加入170克丁酮以及57克二甲苯甲烷二异氰酸酯，反应2小时，然后降温至30度，滴加0.0015克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入8克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入3.8克丁二醇，反应2小时，加入冰乙酸中和pH至7，然后加入140克去离子水，1200rpm搅拌1小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。实施例1制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对上述制备的产物进行红外和核磁共振检测，结果见图1和图2，其中，图1为本发明实施例1制备的聚氨酯的红外谱图，图2为本发明实施例1制备的聚氨酯的核磁共振氢谱图。
红外谱图：2991cm-1,1745cm-1,1599cm-11536cm-1,1457cm-1,1414cm-1,1366cm-1,1240cm-1,1173cm-1,1084cm-1,956cm-1。
核磁共振氢谱(CDCl3为氘代试剂):1.134ppm，1.281ppm，1.495ppm，3.571ppm，3.722ppm，4.197ppm，5.001ppm，7.081ppm，8.103ppm。从红外谱图以及核磁共振氢谱的结果可以确认实施例1得到的阳离子水性聚氨酯结构。
实施例2
按照专利201210086834.X公开的实施例8的方法制备得到数均分子量为2800道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在三口瓶中加入180克制备得到的分子量为2800道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇，加热到100℃，在-0.98MPa下脱水2小时，降温至72℃，氮气保护下，加入250克丁酮以及40克甲苯二异氰酸酯，反应1.5小时，然后降温至30度，滴加0.0016克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入8.5克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至65℃，加入4.3克丁二醇，反应2小时，加入浓盐酸中和pH至7，然后加入250克去离子水，1500rpm搅拌2小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。实施例2制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对上述制备的产物进行红外和核磁共振检测，结果见图3和图4，其中，图3为本发明实施例2制备的聚氨酯的红外谱图，图4为本发明实施例2制备的聚氨酯的核磁共振氢谱图。
红外谱图：2981cm-1,1742cm-1,1601cm-1，1538cm-1,1455cm-1,1338cm-1,1235cm-1,1076cm-1。核磁共振氢谱(CDCl3为氘代试剂):1.176ppm，1.333ppm，3.571ppm，3.701ppm，4.199ppm，5.006ppm，7.077ppm，8.10。从红外谱图以及核磁共振氢谱的结果可以确认实施例2得到的阳离子水性聚氨酯结构。
实施例3
按照专利201210086834.X公开的实施例4的方法制备得到数均分子量为5000道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在三口瓶中加入210克制备得到的分子量为5000道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇，加热到90℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温至73℃，氮气保护下，加入220克丁酮以及38.5克二甲苯甲烷二异氰酸酯，反应2小时，然后降温至35度，滴加0.0010克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入5.3克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入2.9克丁二醇，反应2小时，加入三氟乙酸中和pH至7，然后加入270克去离子水，1600rpm搅拌1小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。实施例3制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对上述制备的产物进行红外和核磁共振检测，红外谱图和核磁共振氢谱图数据如下：
红外谱图：2992cm-1,1746cm-1,1598cm-11537cm-1,1458cm-1,1413cm-1,1369cm-1,1241cm-1,1172cm-1,1083cm-1,957cm-1。
核磁共振氢谱(CDCl3为氘代试剂):1.134ppm，1.281ppm，1.495ppm，3.571ppm，3.722ppm，4.197ppm，5.001ppm，7.081ppm，8.103ppm。从红外谱图以及核磁共振氢谱的结果可以确认实施例3得到的阳离子水性聚氨酯结构。
实施例4
按照专利201210086834.X公开的实施例9的方法制备得到数均分子量为2000道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在三口瓶中加入143克制备得到的分子量为2000道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇，加热到92℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温至70℃，氮气保护下，加入220克丁酮以及63.7克异佛尔酮二异氰酸酯，反应3小时，然后降温至30度，滴加0.0019克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入18.8克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入4.5克丁二醇，反应2小时，加入三氯乙酸中和pH至7，然后加入260克去离子水，1800rpm搅拌1小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。实施例4制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对上述制备的产物进行红外和核磁共振检测，红外谱图和核磁共振氢谱图数据如下：
红外谱图：3082cm-1,2924cm-1,2850cm-11943cm-1,1870cm-1,1803cm-1,1747cm-1,1601cm-1,1452cm-1,1082cm-1,956cm-1。
核磁共振氢谱(CDCl3为氘代试剂):0.938ppm，1.066ppm，1.189ppm，1.279ppm，1.350ppm，1.690ppm，2.908ppm，3.569ppm，3.699ppm，4.195ppm，5.003ppm，8.108ppm。从红外谱图以及核磁共振氢谱的结果可以确认实施例4得到的阳离子水性聚氨酯结构。
实施例5
按照专利201110231493.6公开的实施例17的方法制备得到数均分子量为3500道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在三口瓶中加入210克制备得到的分子量为3500道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇，加热到98℃，在-0.98MPa下脱水50分钟，降温至70℃，氮气保护下，加入210克丁酮以及38克1,6-己二异氰酸酯，反应2小时，然后降温至35度，滴加0.0015克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入7.6克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入4.3克丁二醇，反应2小时，加入冰乙酸中和pH至7，然后加入300克去离子水，1700rpm搅拌1小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。实施例5制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对上述制备的产物进行红外和核磁共振检测，红外谱图和核磁共振氢谱图数据如下：
红外谱图：2924cm-1,1742cm-1,1699cm-1，1653cm-1，1596cm-11535cm-1,1458cm-1,1360cm-1,1241cm-1,1168cm-1,1082cm-1,958cm-1。
核磁共振氢谱(CDCl3为氘代试剂):1.138ppm，1.325ppm，1.700ppm，2.973ppm，3.152ppm，3.574ppm，3.705ppm，4.199ppm，4.482ppm，5.019ppm，8.109ppm。从红外谱图以及核磁共振氢谱的结果可以确认实施例5得到的阳离子水性聚氨酯结构。
实施例6
按照专利201210086834.X公开的实施例9的方法制备得到数均分子量为2000道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
在三口瓶中加入125克制备得到的分子量为2000道尔顿的聚(碳酸酯-醚)二元醇，加热到90℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温至78℃，氮气保护下，加入160克丁酮以及58克4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯，反应2小时，然后降温至35度，滴加0.0015克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入7.5克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入4.5克丁二醇，反应2小时，加入冰乙酸中和pH至7，然后加入220克去离子水，1500rpm搅拌2小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。实施例6制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对上述制备的产物进行红外和核磁共振检测，红外谱图和核磁共振氢谱图数据如下：
红外谱图：2921cm-1,1745cm-1,1701cm-1，1645cm-1，1598cm-11536cm-1,1457cm-1,1369cm-1,1240cm-1,1170cm-1,1080cm-1,956cm-1。
核磁共振氢谱(CDCl3为氘代试剂):1.122ppm，1.318ppm，1.551ppm，1.689ppm，1.984ppm，2.886ppm，2.962ppm，3.381ppm，3.555ppm，3.690ppm，4.183ppm，4.457ppm，4.994ppm，8.016ppm。从红外谱图以及核磁共振氢谱的结果可以确认实施例6得到的阳离子水性聚氨酯结构。
对比例1
在三口瓶中加入250克分子量为2000道尔顿的聚丙二醇，加热到85℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温至78℃，氮气保护下，加入180克丁酮以及116克4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯，反应2小时，然后降温至32度，滴加0.0031克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入15.0克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入9.1克丁二醇，反应2小时，加入冰乙酸中和pH至7，然后加入400克去离子水，1500rpm搅拌2小时，减压除去丁酮即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。对比例1制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
对比例2
在三口瓶中加入315克分子量为3500道尔顿的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇，加热到98℃，在-0.98MPa下脱水50分钟，降温至70℃，氮气保护下，加入350克丁酮以及57克1,6-己二异氰酸酯，反应2小时，然后降温至35度，滴加0.0023克二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入11.4克N-甲基二乙醇胺，加入完毕后反应1小时，然后升温至70℃，加入6.5克丁二醇，反应2小时，加入冰乙酸中和pH至7，然后加入460克去离子水，1700rpm搅拌1小时，减压除去丁酮，即得到一种阳离子水性聚氨酯树脂。对比例2制备得到的阳离子水性聚氨酯树脂的性能数据如表1所示。
表1

Claims (10)

1.一种阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于，结构式如式1)所示：
R1为以下结构中的一种：
R2为式7)所示：
其中，m为1～30，n为1～35；
R3为以下结构中的一种：
2.根据权利要求1所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；
步骤二：将步骤一得到的第一中间体与亲水扩链剂在催化剂的作用下反应，得到第二中间体；
步骤三：将步骤二得到的第二中间体与丁二醇反应，加入酸中和后加入去离子水乳化蒸除溶剂即得到阳离子水性聚氨酯树脂。
3.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯以及4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇的分子量为1500～5000道尔顿。
5.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤一的反应温度为70～80℃，反应时间为1.5～3小时。
6.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺。
7.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的反应温度为30～40℃，反应时间为1～2小时。
8.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的反应温度为65～75℃，反应时间为1.5～2小时。
9.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的酸为三氟乙酸、三氯乙酸、醋酸以及盐酸中的一种。
10.根据权利要求2所述的一种阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂、丁二醇的质量比为(960～1440)：(370～580)：(71～230)：(29～42)。
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