CN105622854A - 一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，通过先制备带亲水基团并含-NCO端基的预聚物，然后加入多元胺水溶液进行扩链，生成高分子量的水性聚脲聚胺脂，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。本发明环境友好，工艺简单，经济效益好，便于连续化工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，属于高分子材料领域。
背景技术
随着社会的高速发展，环境污染问题越来越引起人们的重视，基于环保、能源节约、资源整合的需求，积极开发环境友好型水基聚合物成为当务之急。
水性聚氨酯PU以水为分散介质，有溶剂型PU的耐低温、柔韧性好、粘结强度高等优良性能，又有气味小、不污染环境、节约能源等优点，广泛用于轻纺、印染、皮革加工、涂料和造纸等行业。众所周知，氟碳烷烃具有极低的表面自由能，在各种基体低表面能改性中已得到广泛应用。目前，对含氟二醇软、硬段和扩链剂等缩合共聚引入聚氨酯主链的研究报道较多，黄松等人在《水性含氟聚氨酯的合成及其膜性能的研究》一文中介绍了通过自由基共聚引入丙烯酸酯氟碳链改性水性聚氢酯，该法使用大量且种类繁多的有机溶剂，对环境污染大，经济效益差。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的缺陷，提供一种环境友好，工艺可控，经济效益好的水性有机氟改性聚氨酯的制备方法。
为实现上述发明目的，一种有机氟改性聚氨酯的制备方法，本发明采用以下技术方案：首先制备带亲水基团并含-NCO端基的预聚物，在高速搅拌下将其分散于去离子水中，然后加入多元胺水溶液进行扩链，生成高分子量的水性聚脲聚胺脂。具体采用如下步骤：
A、在一配备搅拌、滴液漏斗、温度计和氮气进出口的反应器中，加入计量的聚乙二醇、1,4一丁二醇，二月桂酸二丁基锡，开动搅拌，通人氮气，分批次加入异氟尔酮二异氰酸酯,升温至40℃～90℃，反应1～3h；
B、向步骤A所得溶液中滴加二羟甲基丙酸，保温反应0.5～3h；继续滴加二乙醇胺，反应1～6h，得到聚氨酯预聚体溶液；
C、氮气保护下，向步骤B所得预聚体溶液中加入计量的偶氮二异丁腈，缓慢滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯，保持温度80～90℃，反应5～10h，制得水性有机氟改性聚氨酯；
D、将步骤C中所制有机氟改性聚氨酯在强烈搅拌下分散到去离子水中，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。
所述异氟尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇的重量比为1～20:1。
所述聚乙二醇为PEG800,PEG1000，PEG2000。
所述异氟尔酮二异氰酸酯和1,4一丁二醇重量比为5～30:1。
所述异氟尔酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯的重量比为1～10:1。
本发明提供的一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，相比现有技术，具有以下有益效果：
预聚体分散法的优点是工艺简单，能节省大量的溶剂，便于连续化工业生产。
1,4一丁二醇即是反应溶剂，同时也作为反应物对聚氨酯预聚体进行封端反应，反应体系中未引进额外的溶剂，从而大大缩减了工厂管理成本和生产成本。
具体实施例
以下通过实施例对本发明作进一步的解释说明：
实施例1
在一配备搅拌、滴液漏斗、温度计和氮气进出口的反应器中，加入380kg的PEG800，30kg的1,4一丁二醇，0.6kg二月桂酸二丁基锡，开动搅拌，通人氮气，分批次加入异氟尔酮二异氰酸酯500kg,升温至60℃，反应2h；向反应液中滴加45kg二羟甲基丙酸，滴加完毕继续反应1.5h；继续滴加38kg二乙醇胺，反应1h，得到聚氨酯预聚体溶液；向所述预聚体溶液中加入引发剂偶氮二异丁腈3kg，缓慢滴加65kg甲基丙烯酸十二氟庚酯，保持温度80～90℃，反应8h，制得水性有机氟改性聚氨酯；将所制有机氟改性聚氨酯在强烈搅拌下分散到3000kg去离子水中，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。
实施例2
在一配备搅拌、滴液漏斗、温度计和氮气进出口的反应器中，加入350kg的PEG800，50kg的1,4一丁二醇，0.6kg二月桂酸二丁基锡，开动搅拌，通人氮气，分批次加入异氟尔酮二异氰酸酯500kg,升温至60℃，反应2h；向反应液中滴加50kg二羟甲基丙酸，滴加完毕继续反应1.5h；继续滴加38kg二乙醇胺，反应1h，得到聚氨酯预聚体溶液；向所述预聚体溶液中加入引发剂偶氮二异丁腈3kg，缓慢滴加55kg甲基丙烯酸十二氟庚酯，保持温度80～90℃，反应10h，制得水性有机氟改性聚氨酯；将所制有机氟改性聚氨酯在强烈搅拌下分散到3000kg去离子水中，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。
实施例3
在一配备搅拌、滴液漏斗、温度计和氮气进出口的反应器中，加入320kg的PEG1000，50kg的1,4一丁二醇，0.6kg二月桂酸二丁基锡，开动搅拌，通人氮气，分批次加入异氟尔酮二异氰酸酯500kg,升温至60℃，反应2h；向反应液中滴加68kg二羟甲基丙酸，滴加完毕继续反应1.5h；继续滴加38kg二乙醇胺，反应1h，得到聚氨酯预聚体溶液；向所述预聚体溶液中加入引发剂偶氮二异丁腈3kg，缓慢滴加80kg甲基丙烯酸十二氟庚酯，保持温度80～90℃，反应10h，制得水性有机氟改性聚氨酯；将所制有机氟改性聚氨酯在强烈搅拌下分散到3000kg去离子水中，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。
实施例4
在一配备搅拌、滴液漏斗、温度计和氮气进出口的反应器中，加入400kg的PEG1000，35kg的1,4一丁二醇，0.6kg二月桂酸二丁基锡，开动搅拌，通人氮气，分批次加入异氟尔酮二异氰酸酯500kg,升温至60℃，反应2h；向反应液中滴加45kg二羟甲基丙酸，滴加完毕继续反应1.5h；继续滴加38kg二乙醇胺，反应1h，得到聚氨酯预聚体溶液；向所述预聚体溶液中加入引发剂偶氮二异丁腈3kg，缓慢滴加70kg甲基丙烯酸十二氟庚酯，保持温度80～90℃，反应10h，制得水性有机氟改性聚氨酯；将所制有机氟改性聚氨酯在强烈搅拌下分散到3000kg去离子水中，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，其特征在于，采用如下操作步骤：
A、在一配备搅拌、滴液漏斗、温度计和氮气进出口的反应器中，加入计量的聚乙二醇、1,4一丁二醇，二月桂酸二丁基锡，开动搅拌，通人氮气，分批次加入异氟尔酮二异氰酸酯,升温至40℃～90℃，反应1～3h；
B、向步骤A所得溶液中滴加二羟甲基丙酸，保温反应0.5～3h；继续滴加二乙醇胺，反应1～6h，得到聚氨酯预聚体溶液；
C、氮气保护下，向步骤B所得预聚体溶液中加入计量的偶氮二异丁腈，缓慢滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯，保持温度80～90℃，反应5～10h，制得水性有机氟改性聚氨酯；
D、将步骤C中所制有机氟改性聚氨酯在强烈搅拌下分散到去离子水中，得到均匀、稳定的水性有机氟改性聚氨酯乳液。
2.如权利要求1所述一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，其特征在于异氟尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇的重量比为1～20:1。
3.如权利要求1所述一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，其特征在于聚乙二醇为PEG800,PEG1000，PEG2000。
4.如权利要求1所述一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，其特征在于异氟尔酮二异氰酸酯和1,4一丁二醇重量比为5～30:1。
5.如权利要求1所述一种水性有机氟改性聚氨酯的制备方法，其特征在于异氟尔酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯的重量比为1～10:1。
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| CN108239457A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 水性可剥胶、其制备方法及应用 |
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| CN108239457B (zh) * | 2016-12-23 | 2020-07-24 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 水性可剥胶、其制备方法及应用 |
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