CN110746569B - 荧光水性聚氨酯的合成方法 - Google Patents

荧光水性聚氨酯的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110746569B
CN110746569B CN201911188645.1A CN201911188645A CN110746569B CN 110746569 B CN110746569 B CN 110746569B CN 201911188645 A CN201911188645 A CN 201911188645A CN 110746569 B CN110746569 B CN 110746569B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescent
waterborne polyurethane
chain extender
synthesizing
composite material
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.)
Active
Application number
CN201911188645.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110746569A (zh
Inventor
蒋睿雯
王训芝
陆晓庆
杨昌佑
高晓燕
蔡鹏�
倪伶俐
李桂军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaiyin Institute of Technology
Original Assignee
Huaiyin Institute of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaiyin Institute of Technology filed Critical Huaiyin Institute of Technology
Priority to CN201911188645.1A priority Critical patent/CN110746569B/zh
Publication of CN110746569A publication Critical patent/CN110746569A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110746569B publication Critical patent/CN110746569B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6659—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3819—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having nitrogen
    • C08G18/3842—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having nitrogen containing heterocyclic rings having at least one nitrogen atom in the ring
    • C08G18/3844—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having nitrogen containing heterocyclic rings having at least one nitrogen atom in the ring containing one nitrogen atom in the ring
    • C08G18/3846—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having nitrogen containing heterocyclic rings having at least one nitrogen atom in the ring containing one nitrogen atom in the ring containing imide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4202—Two or more polyesters of different physical or chemical nature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6648—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6651—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及化工领域，公开了一种荧光水性聚氨酯的合成方法，将自制的含有端羟基的荧光复合材料分散到脂肪族二异氰酸酯中，40℃下机械搅拌反应1小时后加入低聚二元醇、亲水扩链剂，85℃进行逐步聚合反应0.5‑2小时，合成侧链含羧基的荧光水性聚氨酯预聚体，降至室温后加入小分子多元胺中和剂中和羧基形成季铵盐后，自乳化分散在计量水中后，再加入小分子二元胺扩链剂进行扩链，制得荧光水性聚氨酯乳液。本发明以自制的含有端羟基的荧光复合材料的方式把荧光官能团通过化学键嵌入到水性聚氨酯骨架中的同时，还引入了无机补强剂，制备的荧光水性聚氨酯具有较强的荧光效应，较好的机械强度和耐水性能。

Description

荧光水性聚氨酯的合成方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种荧光水性聚氨酯乳液的合成方法。
背景技术
聚氨酯作为一种多功能聚合物材料，广泛应用于涂料、皮革、粘合剂、油墨、建筑等行业。但传统的聚氨酯产品在生产加工过程中使用了大量易燃易爆，毒副作用大的有机溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、甲乙酮(MEK)、甲苯等，严重威胁到人类的生存环境。
水性聚氨酯以水代替有机溶剂作为分散介质，具有无毒、环保等优点，是当前聚氨酯产业的发展方向。虽然水性聚氨酯的研究很多，但是由于为了使水性聚氨酯树脂能很好地分散在水中，而在其链段上引入了亲水性基团，使得所得水性聚氨酯产品的耐水、耐磨、耐热性较差，机械强度较低等缺点。
荧光水性聚氨酯因其特殊的二次发光性能，在路标涂料、建筑涂料等特殊环境下的领域中应用有着独特的优势而受到广泛关注。但是传统制备荧光水性聚氨酯的方法，多为直接将荧光剂粉末直接与水性聚氨酯共混得到。共混过程中，常常需要使用助剂和有机溶剂，提升荧光粉剂在水性聚氨酯中的分散性。同时在应用过程中，荧光小分子容易脱落，影响应用效果。
近来，有研究者尝试使用带羟基的或带氨基的荧光染料与异氰酸根反应，以化学键的方式把荧光基团接入聚氨酯分子链上，获得荧光水性聚氨酯，如中国专利201310223868.3、201510712140.6和201910640788.5。然而，这些制得的荧光水性聚氨酯仍然存在引入的荧光基团数量少，耐候性差，机械强度低等缺点。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高耐候性和机械强度的荧光水性聚氨酯的合成方法，将通过简洁的合成改性步骤得到的含有端羟基的凹凸棒石黏土荧光复合材料引入到水性聚氨脂的分子链上，使水性聚氨酯获得高耐候性荧光性能的同时，改善水性聚氨酯产品的机械强度。
技术方案：本发明提供了一种荧光水性聚氨酯的合成方法，按重量百分比取用原料：脂肪族二异氰酸酯10%-20%、含端羟基的荧光复合材料2%-10%、低聚二元醇5%-15%、亲水扩链剂3%-5%、小分子多元胺中和剂1%-3%、小分子二元胺扩链剂1%-2%、有机铋催化剂0.05%-0.2%、丙酮10%-20%、余量为水；
合成步骤如下：
（1）将含有端羟基的荧光复合材料分散到脂肪族二异氰酸酯中，40℃下机械搅拌反应1小时后加入低聚二元醇、亲水扩链剂，继续搅拌反应0.5-1小时后，加入有机铋催化剂和丙酮，升温至85℃进行逐步聚合反应0.5-2小时，合成侧链含羧基的荧光水性聚氨酯预聚体；
（2）将上一步所得的荧光水性聚氨酯预聚体降至室温后，加入多元胺中和剂，并快速搅拌自乳化分散在计量水中；
（3）待体系成半透明均一液体后，再加入二元胺进行扩链，然后对体系进行加热，保持在50-60℃，低压脱丙酮，得荧光水性聚氨酯乳液。
进一步地，所述含有端羟基的荧光复合材料为负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物，其合成步骤如下：
（1）将1000 ml 2 wt. % 凹凸棒石黏土矿物/异丙醇凝胶和50 mmol氨丙基三甲氧基硅烷于85 ℃油浴加热回流12 h，冷却，离心用异丙醇和丙酮分别洗涤，室温下真空干燥，所得产物记为Pal-NH2。
（2）将2 g的Pal-NH2分散到100 g喹啉中，接着加入0.54 g的苝四甲酸酐，搅拌1 h后加入5 mmol的醇胺，搅拌通入N2，30 min后，油浴加热到100 ℃，回流8 h，冷却后喹啉洗涤3次，60 ℃下真空干燥后得到含端羟基的荧光复合材料。
优选地，所述的醇胺为以下任意一种：乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺或2-氨基正丁醇。
优选地，所述亲水扩链剂为小分子二元醇亲水扩链剂或含羧基的小分子二元醇亲水扩链剂。
优选地，所述小分子二元醇亲水扩链剂为以下任意一种或其组合：乙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇。
优选地，所述含羧基的小分子二元醇亲水扩链剂为以下任意一种或其组合：二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。
优选地，所述脂肪族二异氰酸酯为以下任意一种或其组合：异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯。
优选地，所述低聚二元醇为以下任意一种或其组合：聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚已二酸乙二醇-1，4丁二醇酯二醇。
优选地，所述小分子多元胺中和剂为以下任意一种或其组合：三乙胺、三乙醇胺。
优选地，所述小分子二元胺扩链剂为以下任意一种或其组合：乙二胺、异佛尔酮二胺。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的利用接枝改性的含有端羟基的荧光复合材料作为荧光基团来源，通过与异氰酸酯反应制备荧光水性聚氨酯，不但可以把荧光基团以化学键结合方式引入到水性聚氨酯主链上，使其在聚氨酯链段上达到分子级别的分散，同时引入的凹凸棒石黏土载体（无机补强剂）又可以作为荧光基团的光解保护剂和水性聚氨酯机械强度的补强剂，制备的荧光水性聚氨酯具有较强的荧光效应，较好的机械强度和耐水性能，有效解决了荧光基团的耐候性问题，并显著提升了水性聚氨酯的机械强度；可以在防伪标识，交通标志，生物显影，生物检测，药物示踪，化学检测，荧光油墨，荧光涂料等方面得到应用，有非常广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的介绍。
实施方式1：
一种荧光水性聚氨酯的合成方法，按重量百分比取用原料：异佛尔酮二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的组合物20%、负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物2%、聚己二酸新戊二醇酯二醇15%、乙二醇和二羟甲基丙酸的组合物5%、三乙胺3%、乙二胺1%、有机铋催化剂0.2%、丙酮20%，余量为水；
合成步骤如下：
（1）合成负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物；
其合成步骤如下：
（a）将1000 ml 2 wt. % 凹凸棒石黏土矿物/异丙醇凝胶和50 mmol氨丙基三甲氧基硅烷于85 ℃油浴加热回流12 h，冷却，离心用异丙醇和丙酮分别洗涤，室温下真空干燥，所得产物记为Pal-NH2。
（b）将2 g的Pal-NH2分散到100 g喹啉中，接着加入0.54 g的苝四甲酸酐，搅拌1 h后加入5 mmol的乙醇胺，搅拌通入N2，30 min后，油浴加热到100 ℃，回流8 h，冷却后喹啉洗涤3次，60 ℃下真空干燥后得到含端羟基的荧光复合材料。
（2）将自制的负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物分散到异佛尔酮二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的组合物中，40℃下机械搅拌反应1小时后加入聚己二酸新戊二醇酯二醇、乙二醇和二羟甲基丙酸的组合物，继续搅拌反应1小时后，加入有机铋催化剂和丙酮，升温至85℃进行逐步聚合反应2小时，合成侧链含羧基的荧光水性聚氨酯预聚体；
（3）将上一步所得的荧光水性聚氨酯预聚体降至室温后，加入三乙胺，并快速搅拌自乳化分散在计量水中；
（4）待体系成半透明均一液体后，再加入乙二胺进行扩链，然后对体系进行加热，保持在50-60℃，低压脱丙酮，得一种荧光水性聚氨酯乳液。
实施方式2：
一种荧光水性聚氨酯的合成方法，按重量百分比取用原料：聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇和聚已二酸乙二醇-1.4丁二醇酯二醇的组合物20%、负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物10%、聚己二酸新戊二醇酯二醇10%、聚己二酸新戊二醇酯二醇和新戊二醇和二羟甲基丁酸的组合物4%、三乙醇胺2%、异佛尔酮二胺2%、有机铋催化剂0.1%、丙酮15%，余量为水；
合成步骤如下：
（1）合成负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物；
与实施方式1完全相同，不同点仅在于：本实施方式中的醇胺为2-氨基正丁醇胺。
（2）将自制的负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物分散到聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇和聚已二酸乙二醇-1.4丁二醇酯二醇的组合物中，40℃下机械搅拌反应1小时后加入聚己二酸新戊二醇酯二醇和新戊二醇和二羟甲基丁酸的组合物，继续搅拌反应1小时后，加入有机铋催化剂和丙酮，升温至85℃进行逐步聚合反应1小时，合成侧链含羧基的荧光水性聚氨酯预聚体；
（3）将上一步所得的荧光水性聚氨酯预聚体降至室温后，加入三乙醇胺，并快速搅拌自乳化分散在计量水中；
（4）待体系成半透明均一液体后，再加入异佛尔酮二胺进行扩链，然后对体系进行加热，保持在50-60℃，低压脱丙酮，得一种荧光水性聚氨酯乳液。
实施方式3：
一种荧光水性聚氨酯的合成方法，按重量百分比取用原料：异佛尔酮二异氰酸酯和4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯中的组合物10%、负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物4%、聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇5%、聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇和1，6-己二醇和二羟甲基丁酸的组合物3%、三乙胺和三乙醇胺的组合物1%、乙二胺和异佛尔酮二胺的组合物2%、有机铋催化剂0.05%、丙酮10%，余量为水；
合成步骤如下：
（1）合成负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物；
与实施方式1完全相同，不同点仅在于：本实施方式中的醇胺为正丙醇胺。
（2）将自制的负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物分散到异佛尔酮二异氰酸酯和4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯中的组合物中，40℃下机械搅拌反应1小时后加入聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇和1，6-己二醇和二羟甲基丁酸的组合物，继续搅拌反应0.5小时后，加入有机铋催化剂和丙酮，升温至85℃进行逐步聚合反应0.5小时，合成侧链含羧基的荧光水性聚氨酯预聚体；
（3）将上一步所得的荧光水性聚氨酯预聚体降至室温后，加入三乙胺和三乙醇胺的组合物，并快速搅拌自乳化分散在计量水中；
（4）待体系成半透明均一液体后，再加入乙二胺和异佛尔酮二胺的组合物进行扩链，然后对体系进行加热，保持在50-60℃，低压脱丙酮，得一种荧光水性聚氨酯乳液。
分别对采用上述各实施方式中的方法制备出的荧光水性聚氨酯乳液的耐候性、拉伸强度进行测试，测试方法如下：
耐候性能：根据GB/T 1865-2009 色漆和清漆——人工气候老化和人工辐射曝露（滤过的氙弧辐射）进行检测，以荧光水性聚氨酯薄膜的荧光强度剩余50%的衰减时间为衡量标准。
拉伸强度：按国标GB 8949-2008-T裁剪及检测试样。制备约20 mm（长）×5 mm（宽）× 0.4 mm（厚）的试样。拉伸条件：拉伸速率为50mm/min，夹距为10 mm，在25℃下拉伸。每个试样拉伸5次，取平均值。
将实施方式1、2、3得到的荧光水性聚氨酯进行耐候性以及拉伸强度测试，结果如下：
耐候性能（小时） 拉伸应力（MPa）
实施例1 756 8.2
实施例2 1030 10.6
实施例3 875 14.2
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于：按重量百分比取用原料：脂肪族二异氰酸酯10%-20%、含端羟基的荧光复合材料2%-10%、低聚二元醇5%-15%、亲水扩链剂3%-5%、小分子多元胺中和剂1%-3%、小分子二元胺扩链剂1%-2%、有机铋催化剂0.05%-0.2%、丙酮10%-20%、余量为水；
合成步骤如下：
（1）将含有端羟基的荧光复合材料分散到脂肪族二异氰酸酯中，40℃下机械搅拌反应1小时后加入低聚二元醇、亲水扩链剂，继续搅拌反应0.5-1小时后，加入有机铋催化剂和丙酮，升温至85℃进行逐步聚合反应0.5-2小时，合成侧链含羧基的荧光水性聚氨酯预聚体；
所述含有端羟基的荧光复合材料为负载羟基封端的苝酰亚胺类有机荧光染料的凹凸棒石黏土矿物；
（2）将上一步所得的荧光水性聚氨酯预聚体降至室温后，加入多元胺中和剂，并快速搅拌自乳化分散在计量水中；
（3）待体系成半透明均一液体后，再加入二元胺进行扩链，然后对体系进行加热，保持在50-60℃，低压脱丙酮，得荧光水性聚氨酯乳液；
所述含有端羟基的荧光复合材料的合成步骤如下：
（1）将1000 ml 2 wt. % 凹凸棒石黏土矿物/异丙醇凝胶和50 mmol氨丙基三甲氧基硅烷于85 ℃油浴加热回流12 h，冷却，离心用异丙醇和丙酮分别洗涤，室温下真空干燥，所得产物记为Pal-NH2；
（2）将2 g的Pal-NH2分散到100 g喹啉中，接着加入0.54 g的苝四甲酸酐，搅拌1 h后加入5 mmol的醇胺，搅拌通入N2，30 min后，油浴加热到100 ℃，回流8 h，冷却后喹啉洗涤3次，60 ℃下真空干燥后得到含端羟基的荧光复合材料。
2.根据权利要求1所述的荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于，所述的醇胺为以下任意一种：乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺或2-氨基正丁醇。
3.根据权利要求1所述的荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于：所述亲水扩链剂为小分子二元醇亲水扩链剂和含羧基的小分子二元醇亲水扩链剂的组合物；
所述小分子二元醇亲水扩链剂为以下任意一种或其组合：
乙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇；
所述含羧基的小分子二元醇亲水扩链剂为以下任意一种或其组合：二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于：所述脂肪族二异氰酸酯为以下任意一种或其组合：异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于：所述低聚二元醇为以下任意一种或其组合：聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚已二酸乙二醇-1，4丁二醇酯二醇。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于：所述小分子多元胺中和剂为以下任意一种或其组合：三乙胺、三乙醇胺。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的荧光水性聚氨酯的合成方法，其特征在于：所述小分子二元胺扩链剂为以下任意一种或其组合：乙二胺、异佛尔酮二胺。
CN201911188645.1A 2019-11-28 2019-11-28 荧光水性聚氨酯的合成方法 Active CN110746569B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911188645.1A CN110746569B (zh) 2019-11-28 2019-11-28 荧光水性聚氨酯的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911188645.1A CN110746569B (zh) 2019-11-28 2019-11-28 荧光水性聚氨酯的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110746569A CN110746569A (zh) 2020-02-04
CN110746569B true CN110746569B (zh) 2022-08-23

Family

ID=69284890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911188645.1A Active CN110746569B (zh) 2019-11-28 2019-11-28 荧光水性聚氨酯的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110746569B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114806378B (zh) * 2022-04-18 2022-11-04 江苏佳境生态工程技术有限公司 夜光水性聚氨酯罩面剂及其制备方法
CN116716736A (zh) * 2023-06-12 2023-09-08 明新梅诺卡(江苏)新材料有限公司 一种荧光水性绒面超纤革

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239201B1 (en) * 1998-03-18 2001-05-29 Bayer Aktiengesellschaft Aqueous pigment and/or filler dispersions containing a special combination of dispersing agents
CN102443129A (zh) * 2011-10-24 2012-05-09 常州奥特纳新材料科技有限公司 一种凹凸棒石/聚氨酯复合材料的制备方法
CN103254396A (zh) * 2013-06-05 2013-08-21 中国科学技术大学 一种基于二元醇中发色团的荧光型水性聚氨酯及其制备方法
CN103275334A (zh) * 2013-06-07 2013-09-04 安徽大学 一种含荧光染料的水性聚氨酯的制备方法
CN109280149A (zh) * 2018-08-28 2019-01-29 淮阴工学院 高耐候性红色水性聚氨酯乳液的合成方法
CN110305286A (zh) * 2019-07-08 2019-10-08 东华大学 一种基于1,8-萘酰亚胺取代均三嗪二醇衍生物的水性聚氨酯及其制备和应用
CN110330622A (zh) * 2019-07-16 2019-10-15 四川轻化工大学 荧光水性聚氨酯及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239201B1 (en) * 1998-03-18 2001-05-29 Bayer Aktiengesellschaft Aqueous pigment and/or filler dispersions containing a special combination of dispersing agents
CN102443129A (zh) * 2011-10-24 2012-05-09 常州奥特纳新材料科技有限公司 一种凹凸棒石/聚氨酯复合材料的制备方法
CN103254396A (zh) * 2013-06-05 2013-08-21 中国科学技术大学 一种基于二元醇中发色团的荧光型水性聚氨酯及其制备方法
CN103275334A (zh) * 2013-06-07 2013-09-04 安徽大学 一种含荧光染料的水性聚氨酯的制备方法
CN109280149A (zh) * 2018-08-28 2019-01-29 淮阴工学院 高耐候性红色水性聚氨酯乳液的合成方法
CN110305286A (zh) * 2019-07-08 2019-10-08 东华大学 一种基于1,8-萘酰亚胺取代均三嗪二醇衍生物的水性聚氨酯及其制备和应用
CN110330622A (zh) * 2019-07-16 2019-10-15 四川轻化工大学 荧光水性聚氨酯及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A novel 1,8-naphthalimide green fluorescent dye and its corresponding intrinsically fluorescent polyurethane latexes;Qingjun Jin等;《Journal of Coatings Technology and Research》;20170224;第14卷;第571-582页 *
Perylene bisimide-incorporated water-soluble polyurethanes for living cell fluorescence labeling;Liang Wang等;《Polymer》;20160115;第82卷;第172-180页 *
基于1,8-萘酰亚胺基团的水性荧光聚氨酯的合成与性能研究;刘政等;《染料与染色》;20191031;第56卷(第5期);第5-10页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110746569A (zh) 2020-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109280149B (zh) 高耐候性红色水性聚氨酯乳液的合成方法
CN110746569B (zh) 荧光水性聚氨酯的合成方法
CN107674173B (zh) 水性聚氨酯交联剂及其制备方法
CN106928428B (zh) 水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN111333808A (zh) 一种无溶剂水性聚氨酯的制备方法
Kumar et al. 8-Hydroxypyrene-1, 3, 6-trisulfonic acid trisodium salt (HPTS) based high fluorescent, pH stimuli waterborne polyurethane coatings
CN114230759B (zh) 耐水解、高色牢度水性聚氨酯乳液的合成方法
CN105175679A (zh) 环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN108822675A (zh) 一种皮革水性涂饰剂、制备方法及滚涂工艺
CN105860012A (zh) 一种环保水性油墨连接料
CN113501967B (zh) 一种超分子聚合物及其制备方法和应用
DE19708451A1 (de) Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen elastischen Formkörpern
CN106009903B (zh) 一种低结晶水性聚氨酯油墨连接料的制备方法
CN110606928B (zh) 一种基于咔唑的荧光水性聚氨酯的合成方法
CN111234601A (zh) 一种水性大分子荧光防伪油墨及其制备方法
CN114921168B (zh) 一种碳硅纳米材料改性水性聚氨酯乳液、合成方法及其应用
Chen et al. Hydrogen-bond-assisted dye-incorporated waterborne poly (urethane-urea)(WPU) for an environment-friendly textile dyeing process
CN110294832A (zh) 一种氨基poss修饰的聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法
DE102007063051A1 (de) Fluoreszenzmarkierungen durch die "Click-Reaktion". Anwendung der 1,3-dipolaren Cycloaddition
CN108659189A (zh) 一种金属离子及pH响应荧光扩链剂及其制备方法和应用
CN112341803A (zh) 一种超支化tpu亲水薄膜及其制备方法
EP1123335B1 (de) Latent vernetzende wässerige dispersionen enthaltend ein polyurethan
CN106675182A (zh) 一种长效稳定型水性聚氨酯凹印荧光油墨及其制备方法
CN117417500A (zh) 一种刺激响应性自增韧植物油基荧光聚氨酯的制备方法
WO2004081074A1 (de) Verwendung einer wässrigen polyurethandispersion zur herstellung eines abziehbaren schutzüberzugs

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20200204

Assignee: Yancheng Dafeng HaoChen Electronic Technology Co.,Ltd.

Assignor: HUAIYIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022980025827

Denomination of invention: Synthesis of Fluorescent Waterborne Polyurethane

Granted publication date: 20220823

License type: Common License

Record date: 20221216