CN113061227A - 一种防水透湿的水性聚氨酯树脂、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防水透湿的水性聚氨酯树脂、其制备方法及应用。该水性聚氨酯树脂由包括以下组分的反应制备而成A)多异氰酸酯、B)聚醚多元醇、C)氨基化合物、D)二羟基羧酸和E)小分子二元醇。本发明提供的水性聚氨酯树脂是一种水溶型聚氨酯树脂，合成工艺简单、施工方便、成膜较好和具有较高的水蒸气透过率，且聚氨酯聚合物结构中含有的苯硼酸单元能使防水透湿胶在布基材表面有良好的附着、较高的静水压值和耐水洗性能。

Description

一种防水透湿的水性聚氨酯树脂、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及涂覆型防水透湿织物用水性聚氨酯树脂领域，具体涉及一种防水透湿的水性聚氨酯树脂、其制备方法及应用。
背景技术
防水透湿织物(Waterproof Breathable Fabrics，简称WBFs)，是一种能使人体蒸发的汗液形成的水蒸气透过，而外界液态水难以透过织物的功能性织物，既能防水又能透湿，且使人体感舒适，广泛应用于户外服装、帐篷和鞋包领域。
防水透湿织物通常包括涂覆型防水透湿织物、层压复合型防水透湿织物和微/多孔结构防水透湿织物。层压复合型防水透湿织物施工繁琐，微/多孔结构防水透湿织物在使用时孔结构堵塞造成透湿性降低，而涂覆型防水透湿织物加工简单且性能稳定，是当下防水透湿织物的主要发展方向。
CN 101864671 B公开了一种溶剂型聚氨酯树脂，由多异氰酸酯、亲水聚醚二醇、疏水且结晶性聚酯二醇和小分子三醇等反应得来，涂覆于织物形成的防水透湿织物，静水压值可以达到10000mm水柱以上，水蒸气透过率值可以达到4000g/m2/24h。
CN 103649153 B公开了一种透湿防水材料用聚氨酯树脂及其组合物，制备聚氨酯树脂的反应物包含一种由偏苯三酸酐与环氧乙烷/环氧丙烷共聚物二醇反应生成半酯后再跟环氧丙烷反应生成的高官能度的醇酯多元醇，涂布成膜后静水压值能达到20000mm水柱以上，水蒸气透过率值能达到10000g/m2/24h以上。
上述专利文献中，聚氨酯树脂及组合物中都用到大量的可挥发性有机溶剂，有机溶剂用量甚至达到60重量％(以组合物的量为100重量％计)以上，严重危害施工人员的身体健康，同时可能危害织物穿戴者或使用者的，而且对于环境造成了污染。为了减少甚至消除树脂组合物中的有机溶剂，业内已经开始开发用于防水透湿织物的水性聚氨酯树脂。
CN 101613457 A公布了一种吸气性水性聚氨酯树脂，在聚氨酯主链和/或侧链中含有能导湿透气的大量乙氧基，并且尤其比较了侧链含聚氧化乙烯的多元醇含量对透湿的影响，水蒸气透过率值达1000g/m2/24h。
CN 101883803 B公布了一种亲水性树脂，包含第1水性树脂和第2水性树脂。其中，第1水性树脂由聚氧化乙烯二醇与含聚氧化乙烯侧链的二醇(多异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚调制得到)和二异氰酸酯反应得来；第2水性树脂由聚酯/聚碳二醇与含聚氧化乙烯侧链的二醇和二异氰酸酯反应得来，两种水性聚氨酯树脂然后共混得到亲水性树脂，并且成膜后具有5000g/m2/24h以上的透湿量。
前述不使用有机溶剂的聚氨酯水性分散体包含大量的亲水基团例如乙氧基单元的聚氧化乙烯醇，聚氨酯树脂中含有较高含量的聚乙氧基会使得其在水中易于发生凝胶，或者导致聚氨酯分散体的粘度升高以致于固含量降低，从而使形成的涂层较薄以致于防水性不够。
CN 109134804 A公开了一种水性聚氨酯分散体，通过引入星形结构的多官能度聚醚多元醇，使聚氨酯水性分散体既包含大量的亲水基团，又不会使聚氨酯水性分散体的粘度过高，高官能度的聚醚多元醇提高了涂层的交联密度和强度，静水压值可达7000mm水柱，水蒸气透过率值高于10000g/m2/24h。但是该水性聚氨酯分散体固含量也较低，在使用该水性聚氨酯分散体成膜时，需要外加增稠剂调至高粘施工，既增加了成本又增加了工艺的复杂性。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种防水透湿的水性聚氨酯树脂、其制备方法，使其不仅具有优异的防水透湿性能，而且具有良好的成膜性，便于施工，更加环保。
本发明的另一目的是提供上述水性聚氨酯树脂的应用，其用于涂布于表面需要形成防水透湿涂层的产品。
一种防水透湿的水性聚氨酯树脂，由包括以下组分的反应制备而成：
A)多异氰酸酯，14-25wt％，优选15-20wt％；
B)聚醚多元醇，65-81wt％，优选70-80wt％；
C)氨基化合物，1.3-2.9wt％，优选1.5-2.0wt％；
D)二羟基羧酸，0.6-4.0wt％，优选1.0-3.0wt％
E)小分子二元醇，1.0-4.5wt％，优选1.5-3.0wt％；
F)催化剂，0.02-0.03wt％，
以上述反应组分的总重量计。
优选的，所述组分A)多异氰酸酯选自芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯的一种或多种，优选自1,4-苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯的一种或多种；更优选自异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯的一种或多种，最优选为异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。
优选的，所述组分B)聚醚多元醇包括聚醚二元醇、聚醚三元醇。
以组分B)聚醚多元醇的总重量计，所述聚醚二元醇的含量为84.0-96.0wt％，所述聚醚三元醇的含量为4.0-16.0wt％
优选的，所述聚醚二元醇包括环氧乙烷和环氧丙烷或四氢呋喃无规或嵌段共聚的聚醚二元醇，优选自环氧乙烷和环氧丙烷无规或嵌段共聚的聚醚二元醇，进一步优选为环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚的聚醚二元醇；例如HMS-295R、DL-3000E、NRC-2000，等等。
优选的，所述聚醚二元醇的数均分子量约为500-5000g/mol，进一步优选为2000-4000g/mol。
所述聚醚三元醇包括环氧乙烷和环氧丙烷无规或嵌段共聚的聚醚三元醇、聚丙三醇中的一种或多种，进一步优选为环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚的聚醚三元醇；例如
Figure BDA0002353097920000041
F3135、
Figure BDA0002353097920000042
F3156、
Figure BDA0002353097920000043
F3160、EP-4000，等等。
优选的，所述聚醚三元醇的数均分子量优选为700-5000g/mol，更优选为2000-5000g/mol。
优选的，所述组分C)氨基化合物包括多元胺和单氨基化合物。
以组分C)氨基化合物的总重量计，所述多元胺的含量为51-87wt％，单氨基化合物的含量为13-49wt％。
优选的，所述多元胺选自芳香族、脂肪族、脂环族多元胺的一种或多种优选自4,4’-二氨基二苯甲烷、乙二胺、N-羟乙基乙二胺、异佛尔酮二胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷、1,4-二氨基环己烷的一种或多种，更优选为乙二胺、N-羟乙基乙二胺的一种或两种。
优选的，所述单氨基化合物至少带有一个活泼氢，选自乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、二异丙胺、二正丁胺、氨基乙酸、丙氨酸中的一种或多种，优选自乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺中的一种或多种。
优选的，所述单氨基化合物还包括氨基苯硼酸化合物，具有以下的结构式：
Figure BDA0002353097920000051
优选的，所述氨基苯硼酸化合物选自2-氨基苯硼酸、3-氨基苯硼酸或4-氨基苯硼酸中的一种或多种。
优选的，所述氨基苯硼酸化合物的量不低于20wt％，以所述单氨基化合物的重量为100wt％计；
优选的，所述组分D)二羟基羧酸包括二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基琥珀酸的一种或多种，优选为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸。
优选的，所述组分E)小分子二元醇选自乙二醇、一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇的一种或多种；优选为一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇的一种或多种；最优选为1,2-丙二醇和/或一缩二乙二醇。
优选的，所述催化剂可选自叔胺类、有机锡类、有机铋类催化剂中的一种或多种，优选自三乙胺、1,4-二氮杂双环-[2,2,2]-辛烷、氧化二丁基锡、二月桂酸二丁锡、新癸酸铋、2-乙基己酸铋的一种或多种，更优选自新癸酸铋或2-乙基己酸铋。
本发明还提供上述水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
1)将组分A)多异氰酸酯、组分B)聚醚多元醇与D)二羟基羧酸和E)小分子二元醇反应生成聚氨酯预聚物P；
2)使聚氨酯预聚物P与多元胺和单氨基化合物反应生成聚氨酯聚合物；
3)在步骤2)期间或之后引入水获得水性聚氨酯树脂溶液。
所述聚氨酯树脂溶液的粘度优选6000～100000cp，更优选10000～80000cp，进一步优选20000～50000cp。
本发明还提供上述水性聚氨酯树脂或上述方法制备的水性聚氨酯树脂的应用，其用于织物涂覆用涂料组合物。
所述涂料组合物可采用现有的织物涂料配方制备，其中包括上述水性聚氨酯树脂或上述制备方法制备的水性聚氨酯树脂。
例如，所述涂料组合物包括水性聚氨酯树脂、羟基和/或羧基反应性组分和添加剂。
所述涂料组合物包含羟基和/或羧基反应性组分包括氨基树脂、氮丙啶、异氰酸酯固化剂中的一种或多种。
优选的，所述涂料组合物中包含的羟基和/或羧基反应性组分的量为0.5-3.0wt％，进一步优选为1.0-2.0wt％，以涂料组合物总重量为100wt％计。
所述涂料组合物中包含的添加剂选自消泡剂、光稳定剂、老化抑制剂中的一种或多种。
所述涂料组合物形成的涂层的水蒸气透过率值优选5000-30000g/m2/24h，最优选10000-20000g/m2/24h，静水压值不小于7000mm水柱。
本发明的有益效果为：
传统用于防水透湿的聚氨酯树脂，为了得到具有透湿功能的涂层，会引入大量导湿组分聚氧乙基二醇，但造成体系粘度高和固含量低，且为了提高防水性能引入的聚醚三醇交联也会造成涂布时工艺困难，涂层薄以致于防水性能下降。因此，需要控制聚氨酯聚合物的亲水基团含量与分子量和交联程度，以控制水性聚氨酯的粘度。
本发明通过在合成聚氨酯聚合物中加入聚(乙氧基-烷氧基)二醇引入了亲水基团，但较一般聚乙二醇的粘度低，使得聚氨酯聚合物具有较高的固含量和较低的粘度，保障了涂层的厚度和透湿功能；同时，加入了较低含量的三官能度聚醚醇也能够提高耐水性，且含苯硼酸单元的化合物加入，能够与布基材表面的极性基团发生物理作用和/或化学键合，都提高了涂层在织物表面的附着与防水和耐水洗性能。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明的优选方案进行描述，但需要指出和理解的是，这些具体实施例只是为进一步说明本发明的特征和方法，而不是对本发明所作出的限定。
本发明中所有百分比均为重量百分比，另有说明的除外。
本发明的分析测量都在25℃下进行，另有说明的除外。
使用Brookfield公司的DV2T旋转粘度计，在25℃下测量水性聚氨酯溶液的粘度。
静水压又称耐水压(HSH)，是指单位面积织物能承受的水压强力，单位mm。例如耐水压为7000mm表示单位面积织物最大可承受7m水压而不会发生渗漏。使用中国宁波纺织仪器厂YG825E型数字式渗水性测试仪，根据GB/T4744-1997测量HSH。
水蒸气透过率(WVTR)是指在一定的温度和相对湿度，一定的水蒸气压差和涂层厚度下，1m2的织物试样在24h内透过的水蒸气量，用单位g/m2/24h表示。使用中国宁波纺织仪器厂YG601-Ⅰ/Ⅱ型电脑式织物透湿仪，根据GB/T12704.1-2009测量WVTR。
实施例中使用的原料和试剂如下：
Figure BDA0002353097920000081
IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯，NCO％含量约为37.5％，万华化学集团股份有限公司)；
聚醚多元醇：HMS-295R(环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚物，羟值33mgKOH/g，数均分子量为3400，官能度为2，浙江皇马科技股份有限公司)；
聚醚多元醇：NRC-2000(环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚物，羟值56mgKOH/g，数均分子量为2000，官能度为2，山东蓝星东大有限公司)；
聚醚多元醇：
Figure BDA0002353097920000082
F3135(环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚物，羟值35mgKOH/g，数均分子量为4800，官能度为3，万华化学集团股份有限公司)；
聚醚多元醇：
Figure BDA0002353097920000083
F3156D(环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚物，羟值56mgKOH/g，数均分子量为3000，官能度为3，万华化学集团股份有限公司)；
DL-2000D(聚丙二醇，羟值56mgKOH/g，数均分子量为2000，官能度为2，山东蓝星东大有限公司)
PEG1500(聚乙二醇，数均分子量为1500，官能度为2，国药集团化学试剂有限公司)
DEG(一缩二乙二醇，西陇科学)；
1,2-PG(1,2丙二醇，西陇科学)
DMPA(二羟甲基丙酸，瑞典柏斯托公司)；
Figure BDA0002353097920000091
8108(有机铋类催化剂，美国领先化学)
292(光稳定剂，美国汽巴公司)；
1010(抗氧剂，美国汽巴公司)；
EDA(乙二胺，德国BASF公司)；
NHEEA(N-羟乙基乙二胺，德国BASF公司)；
DEA(二乙醇胺，阿拉丁试剂有限公司)；
APBA(3-氨基苯硼酸，阿拉丁试剂有限公司)；
CX-100(氮丙啶交联剂，帝斯曼公司)；
BYK-024(消泡剂，德国毕克公司)。
实施例1
将500.00克HMS-295R、26.00克
Figure BDA0002353097920000092
F3156D、14.00克DEG和4.00克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入97.00克
Figure BDA0002353097920000093
IPDI，最后加入32.06克丙酮和0.20克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入896.50克水混合均匀后，计量加入5.50克EDA、3.20克DEA与0.80克APBA和47.50克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
实施例2
将360.00克HMS-295R、64.00克
Figure BDA0002353097920000094
F3156D、29.00克DEG和26.00克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入160.00克
Figure BDA0002353097920000095
IPDI，最后加入31.96克丙酮和0.16克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入893.60克水混合均匀后，计量加入5.50克EDA、3.00克DEA与1.00克APBA和47.50克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
实施例3
将470.00克HMS-295R、40.00克
Figure BDA0002353097920000101
F3156D、12.50克DEG和11.00克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入105.00克
Figure BDA0002353097920000102
IPDI，最后加入31.93克丙酮和0.19克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入895.30克水混合均匀后，计量加入5.50克EDA、2.30克DEA与1.00克APBA和44.00克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
实施例4
将470.00克HMS-295R、40.00克
Figure BDA0002353097920000103
F3156D、6.50克1,2-PG和15.50克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入105.00克
Figure BDA0002353097920000104
IPDI，最后加入31.86克丙酮和0.19克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入889.98克水混合均匀后，计量加入1.40克EDA、7.00克NHEEA与1.30克APBA和49.00克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
实施例5
将450.00克HMS-295R、50.00克
Figure BDA0002353097920000105
F3156D、7.50克1,2-PG和14.00克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入105.00克
Figure BDA0002353097920000106
IPDI，最后加入31.33克丙酮和0.13克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入871.25克水混合均匀后，计量加入4.30克EDA、1.90克NHEEA、3.40克DEA和1.10克APBA和53.50克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
实施例6
将470.00克HMS-295R、35.00克
Figure BDA0002353097920000111
F3156D、7.60克1,2-PG和9.00克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入105.00克
Figure BDA0002353097920000112
IPDI，最后加入31.34克丙酮和0.17克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入845.15克水混合均匀后，计量加入13.00克NHEEA、4.00克DEA与1.20克APBA和91.00克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
实施例7
将430.00克NRC-2000、50.00克
Figure BDA0002353097920000113
F3135、16.00克1,2-PG和8.60克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入140.00克
Figure BDA0002353097920000114
IPDI，最后加入32.23克丙酮和0.16克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入896.75克水混合均匀后，计量加入5.60克EDA、4.10克DEA与1.20克APBA和54.50克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯树脂溶液。
对比例1
将20.00克PEG1500、224.00克DL-2000D、108.00克
Figure BDA0002353097920000115
F3156和8.50克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入70.00克
Figure BDA0002353097920000116
IPDI，最后加入43.10克丙酮和0.13克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入1218.20克水混合均匀后，计量加入2.40克EDA、1.5克APBA和39.00克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯分散体。
对比例2
将60.00克PEG1500、180.00克DL-2000D、108.00克
Figure BDA0002353097920000121
F3156和8.50克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀，然后加入72.00克
Figure BDA0002353097920000122
IPDI，最后加入42.90克丙酮和0.13克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入1223.40克水混合均匀后，计量加入2.80克EDA和28.00克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯分散体。
对比例3
将40.00克PEG1500、200.00克DL-2000D、108.00克
Figure BDA0002353097920000123
F3156与8.00克DEG和8.60克DMPA加热到60℃并搅拌混合均匀后加入100.00克
Figure BDA0002353097920000124
IPDI，最后加入46.20克丙酮和0.14克8108催化剂，升温至75℃反应4小时后生成末端含有异氰酸酯基的预聚物。加入1308.50克水混合均匀后，计量加入5.60克EDA和56.00克水组成的溶液。搅拌20分钟后，得到水性聚氨酯分散体。
涂层的制备和测试
将预制的水性聚氨酯树脂溶液在机械搅拌的情况下，加入预先称量好的具有羟基和羧基反应性的固化剂、消泡剂和架桥剂等，并且通过稀释或增稠调整粘度(25℃)约为30000cp。如此即可得到具有防水透湿功能的涂料混合物。
将配制好的涂料混合物用线棒或刮刀涂布在裁撤固定好的布匹上，保持上浆量为30-40g/m2，在100℃下将涂层干燥5分钟后，继续在160℃下干燥2分钟。然后得到含防水透湿涂层的织物。测试涂层的静水压值和水蒸气透过率值结果见表1。
表1本发明实施例和对比例形成的涂层的水蒸气透过率、水洗前/后的静水压值
Figure BDA0002353097920000131
在纺织行业内，对防水透湿织物的标准要求为静水压值不低于5000mm水柱，水蒸气透过率值不低于5000g/m2/24h。由表1可得，在对比例(水性聚氨酯分散体)中，随着亲水基元(聚乙二醇)的含量的提高，水蒸气透过率虽有所提高，但是静水压很低且随亲水基团提高有下降趋势，不能同时兼顾具有较高的静水压和水蒸气透过率，而且都不超过行业标准值。然而，实施例(水性聚氨酯树脂溶液)与对比例情况不同，实施例能同时具有较高的静水压和水蒸气透过率，具有不小于7000mm水柱的静水压值和不小于10000g/m2/24h的水蒸气透过率值，都超过行业标准。更重要的是，织物在60℃水洗15分钟，共计5次水洗后，静水压值虽有所下降，但是依然能超过行业标准。因此，实施例中的水性聚氨酯树脂所形成的涂层的防水性和透湿性都要远好于对比例，而且满足行业需要。
本发明无法罗列发明内容中所涉及的所有实施例，只能给出几个具体的实施案例。但是，对于本发明所属行业和领域的技术人员易知，前述实施例只是本发明可实施的特定形式，本发明不局限于前述的几种具体细节，在不脱离本发明主要特征的前提下，还可实施为其他特定形式。因此从任何角度来说都应将所述具体实施例视作为示范性而非限制性的。由权利要求书而非具体实施说明已经指出本发明的范围，基于此作出的任何改变，只要属于权利要求等效物的含义和范围内，都应视为属于本发明。

Claims (10)

1.一种防水透湿的水性聚氨酯树脂，其特征在于，由包括以下组分的反应制备而成：
A)多异氰酸酯，14-25wt％，优选15-20wt％；
B)聚醚多元醇，65-81wt％，优选70-80wt％；
C)氨基化合物，1.3-2.9wt％，优选1.5-2.0wt％；
D)二羟基羧酸，0.6-4.0wt％，优选1.0-3.0wt％；
E)小分子二元醇，1.0-4.5wt％，优选1.5-3.0wt％；
F)催化剂，0.02-0.03wt％；
以上述反应组分的总重量计。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述组分A)多异氰酸酯选自芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯的一种或多种，优选自1,4-苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯的一种或多种；更优选自异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯的一种或多种，进一步优选为异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述组分B)聚醚多元醇包括聚醚二元醇、聚醚三元醇；
以组分B)聚醚多元醇的总重量计，所述聚醚二元醇的含量为84.0-96.0wt％，所述聚醚三元醇的含量为4.0-16.0wt％。
4.根据权利要求3所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述聚醚二元醇包括环氧乙烷和环氧丙烷或四氢呋喃无规或嵌段共聚的聚醚二元醇，优选自环氧乙烷和环氧丙烷无规或嵌段共聚的聚醚二元醇，进一步优选为环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚的聚醚二元醇；
优选的，所述聚醚二元醇的数均分子量约为500-5000g/mol，进一步优选为2000-4000g/mol；
优选的，所述聚醚三元醇包括环氧乙烷和环氧丙烷无规或嵌段共聚的聚醚三元醇、聚丙三醇中的一种或多种，进一步优选为环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚的聚醚三元醇。所述聚醚三元醇的数均分子量优选为700-5000g/mol，更优选为2000-5000g/mol。
5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述组分C)氨基化合物包括多元胺和单氨基化合物；
以组分C)氨基化合物的总重量计，所述多元胺的含量为51-87wt％，单氨基化合物的含量为13-49wt％；
优选的，所述多元胺选自芳香族、脂肪族、脂环族多元胺的一种或多种，优选自4,4’-二氨基二苯甲烷、乙二胺、N-羟乙基乙二胺、异佛尔酮二胺、1,6-己二胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷、1,4-二氨基环己烷的一种或多种，更优选为乙二胺、N-羟乙基乙二胺的一种或两种；
优选的，所述单氨基化合物至少带有一个活泼氢，选自乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、二异丙胺、二正丁胺、氨基乙酸、丙氨酸中的一种或多种，优选自乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述单氨基化合物还包括氨基苯硼酸化合物，具有以下的结构式：
Figure FDA0002353097910000031
优选的，所述氨基苯硼酸化合物选自2-氨基苯硼酸、3-氨基苯硼酸或4-氨基苯硼酸中的一种或多种；
优选的，所述氨基苯硼酸化合物的量不低于20wt％，以所述单氨基化合物的量为100wt％计。
7.根据权利要求1-6任一项所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述组分D)二羟基羧酸包括二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基琥珀酸的一种或多种，优选为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；
所述组分E)小分子二元醇选自乙二醇、一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇的一种或多种；优选自一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇的一种或多种；进一步优选自1,2-丙二醇和/或一缩二乙二醇。
8.根据权利要求1-7任一项所述的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述催化剂选自叔胺类、有机锡类、有机铋类催化剂中的一种或多种，优选自三乙胺、1,4-二氮杂双环-[2,2,2]-辛烷、氧化二丁基锡、二月桂酸二丁锡、新癸酸铋、2-乙基己酸铋的一种或多种，更优选自新癸酸铋和/或2-乙基己酸铋。
9.一种权利要求1-8任一项所述的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将组分A)多异氰酸酯、组分B)聚醚多元醇与D)二羟基羧酸和E)小分子二元醇反应生成聚氨酯预聚物P；
2)使聚氨酯预聚物P与多元胺和单氨基化合物反应生成聚氨酯聚合物；
3)在步骤2)期间或之后引入水获得水性聚氨酯树脂溶液。
10.一种权利要求1-8任一项所述的水性聚氨酯树脂或权利要求9的制备方法制备的水性聚氨酯树脂或上述方法制备的水性聚氨酯树脂的应用，其用于织物涂覆用涂料组合物。
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