CN114605611A - 水性聚氨酯脲分散体 - Google Patents

水性聚氨酯脲分散体 Download PDF

Info

Publication number
CN114605611A
CN114605611A CN202011424685.4A CN202011424685A CN114605611A CN 114605611 A CN114605611 A CN 114605611A CN 202011424685 A CN202011424685 A CN 202011424685A CN 114605611 A CN114605611 A CN 114605611A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyurethaneurea
aqueous
dispersion
weight
component
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.)
Pending
Application number
CN202011424685.4A
Other languages
English (en)
Inventor
程丽敏
刘庆兰
李金旗
朱英丹
张龙
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.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
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 Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Priority to CN202011424685.4A priority Critical patent/CN114605611A/zh
Priority to CN202180082721.XA priority patent/CN116601201A/zh
Priority to EP21819507.1A priority patent/EP4259683A1/en
Priority to PCT/EP2021/084086 priority patent/WO2022122567A1/en
Priority to US18/265,794 priority patent/US20240034828A1/en
Publication of CN114605611A publication Critical patent/CN114605611A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C08G18/6625—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/34
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • 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
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225—Polyamines
    • C08G18/3228—Polyamines acyclic
    • 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
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225—Polyamines
    • C08G18/3234—Polyamines cycloaliphatic
    • 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
    • C08G18/34—Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
    • C08G18/348—Hydroxycarboxylic acids
    • 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
    • C08G18/3855—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur
    • C08G18/3857—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur having nitrogen in addition to sulfur
    • 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
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • 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
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • 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
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4804—Two or more polyethers 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
    • C08G18/65—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
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6685—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 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
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J175/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2475/00—Presence of polyurethane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及包含聚氨酯脲的水性聚氨酯脲分散体及其制备方法和应用，特别是在涂料、粘合剂或密封剂领域的应用，以及使用该水性聚氨酯脲分散体涂覆、粘结或密封得到的产品。该包含聚氨酯脲的水性聚氨酯脲分散体的聚氨酯脲由包含下列组分的体系反应得到：异氰酸酯混合物、聚合物多元醇、单官能度非离子型亲水化合物和潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物；所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度为5s‑18s，用盐田2号杯根据JIS K 5600‑2‑2‑1999‑02标准测试；相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计，所述聚氨酯脲的量为30重量％‑50重量％。本发明的水性聚氨酯脲分散体与各种有机溶剂都具有良好的相容性。

Description

水性聚氨酯脲分散体
技术领域
本发明涉及水性聚氨酯脲分散体及其制备方法和应用，特别是在涂料、粘合剂或密封剂领域的应用，以及使用该水性聚氨酯脲分散体涂覆、粘结或密封得到的产品。
背景技术
行业中，为了实现水性涂料、粘合剂或密封剂的成膜性以改善外观或性能，常常会在涂料、粘合剂或密封剂中加入一定量的挥发性有机溶剂。
例如CN1331707A公开了一种水性组合物，包含聚氨酯或聚氨酯-聚脲分散体、含有自由异氰酸酯基团的多异氰酸酯、颜料和/或填料、任选地辅助物质和添加剂、低聚物或聚合物和有机溶剂。
CN101184530A公开了一种头发固定剂组合物，包含垂直湿蒸气透过速率大于约500gms/m2/24hr的聚氨酯、选自醇、二醇、酮、醚和其混合物的有机溶剂的稀释剂和任选的第二头发固定性聚合物。
CN1345344A公开了将基于聚氨酯、聚氨酯-聚脲或聚脲的自交联分散体在油漆或涂料中或作为油漆或涂料的应用。其中的自交联分散体是下列组分的分散或溶解形式的反应产物：多元醇组分、异氰酸酯组分、亲水非离子或(潜在)离子结构组分、带有异氰酸酯基团反应性基团和单官能封堵剂。
CN102803327A公开了含有水性聚氨酯分散体的组合物用于涂覆组合物、粘合剂或密封剂的用途，其中的水性聚氨酯分散体包括由包含下述物质制得的聚氨酯：多异氰酸酯、聚四亚甲基二醇聚醚二元醇、可选的羟基官能化合物、可选的非离子亲水剂以及氨基官能化合物。
在水性涂料、粘合剂或密封剂中，有机溶剂与水性树脂的不相容性有可能导致水性涂料、粘合剂或密封剂在储存过程中稳定性下降，主要表现为粘度发生较大变化，严重时甚至发生分层或沉淀，导致无法使用。通常来说，水性树脂对有机溶剂是具有选择性的。在包含某一有机溶剂时，水性涂料、粘合剂或密封剂的储存稳定性良好，但当更换该有机溶剂时，储存稳定性可能会发生下降。水性树脂对有机溶剂的选择性大大地限制了水性涂料、粘合剂或密封剂配方设计的灵活性。
因此，行业内希望能够有一种水性树脂，当其与不同的有机溶剂混合时均具有良好的储存稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性聚氨酯脲分散体及其制备方法和应用，特别是在涂料、粘合剂或密封剂领域的应用，以及使用该水性聚氨酯脲分散体涂覆、粘结或密封得到的产品。
根据本发明的包含聚氨酯脲的水性聚氨酯脲分散体，所述聚氨酯脲由包含下列组分的体系反应得到：
a.至少一异氰酸酯混合物，其包含六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯；
b.至少一聚合物多元醇；
c.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，0.5重量％-10重量％的单官能度非离子型亲水化合物，其包括一具有一种异氰酸酯基团反应性基团和至少一种亲水性聚醚链的化合物；和
d.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，0.5重量％-5重量％的潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物，其包括羧酸盐和/或磺酸盐；
所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度为5s-18s，用盐田2号杯根据JIS K 5600-2-2-1999-02标准测试；相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计，所述聚氨酯脲的量为30重量％-50重量％。
根据本发明的一个方面，提供了用于制备根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体的方法，包含以下步骤：
i.使组分a)异氰酸酯混合物、组分b)聚合物多元醇、组分c)单官能度非离子型亲水化合物和组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物中的一些或全部反应获得一预聚物；
ii.使所述预聚物、在所述步骤i没有添加的异氰酸酯混合物、聚合物多元醇、单官能度非离子型亲水化合物和潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物反应获得所述聚氨酯脲；和
iii.在步骤ii之前、期间或者之后引入水获得所述水性聚氨酯脲分散体。
根据本发明的另一方面，提供了一种包含根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体的涂料、粘合剂或密封剂。
根据本发明的再一方面，提供了根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体用于制备涂覆产品或粘结产品的用途。
根据本发明的又一方面，提供了含有根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体制备、涂覆、结合或密封的基材的物品或制品。
根据本发明的又一方面，提供了一种涂覆方法，包含以下步骤：将根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体施加到一基材表面，随后固化。
根据本发明的又一方面，提供了一种涂覆产品，包含一基材以及将根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体施加到所述基材上形成的涂层。
根据本发明的又一方面，提供了一种粘结方法，包含以下步骤：
I.将根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体施加到一基材的至少一个表面；和
II.使经步骤I处理的基材表面与所述基材自身或一另外的基底的表面接触。
根据本发明的又一方面，提供了一种根据本发明所提供的粘结方法制造得到的粘结产品。
本发明的水性聚氨酯脲分散体与各种有机溶剂都具有良好的相容性。包含本发明的水性聚氨酯脲分散体和各种有机溶剂的涂料、粘合剂或密封剂储存过程中粘度变化小、外观无明显变化，具有良好的储存稳定性。并且，本发明的水性聚氨酯脲分散体可以与各种有机溶剂组合，包含本发明的水性聚氨酯脲分散体的涂料、粘合剂或密封剂的设计灵活性大。
具体实施方式
本发明提供一种包含聚氨酯脲的水性聚氨酯脲分散体，所述聚氨酯脲由包含下列组分的体系反应得到：
a.至少一异氰酸酯混合物，其包含六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯；
b.至少一聚合物多元醇；
c.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，0.5重量％-10重量％的单官能度非离子型亲水化合物，其包括一具有一种异氰酸酯基团反应性基团和至少一种亲水性聚醚链的化合物；和
d.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，0.5重量％-5重量％的潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物，其包括羧酸盐和/或磺酸盐；
所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度为5s-18s，用盐田2号杯根据JIS K5600-2-2-1999-02标准测试；相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计，所述聚氨酯脲的量为30重量％-50重量％。本发明还提供了包含该水性聚氨酯脲分散体的制备方法和应用，特别是在涂料、粘合剂或密封剂领域的应用，以及使用该水性聚氨酯脲分散体涂覆、粘结或密封得到的产品。
本文所用的术语“固化”是指液体物质从液态到固化态的过程。
本文所用的术语“涂料”是指能够用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态涂层的物质。
本文所用的术语“粘结剂”是指能够用不同的施工工艺涂覆在物件表面，在物体自身或一物体与另一物体表面形成涂层，并将物体自身或一物体与另一物体表面粘合的化学物质，也用作胶黏剂和/或密封剂和/或粘合剂的同义词。
本文所用的术语“聚氨酯脲”是指聚氨酯和/或聚氨酯聚脲和/或聚脲和/或聚硫氨酯。
本文所用的术语“水性聚氨酯脲分散体”是指水性聚氨酯分散体和/或水性聚氨酯聚脲分散体和/或水性聚脲分散体和/或水性聚硫氨酯分散体。
本文所用的术语“异氰酸酯基团反应性”是指含Zerevitinov-活性氢的基团，Zerevitinov-活性氢的定义参考Rompp’s Chemical Dictionary(Rommp ChemieLexikon)，10th ed.，Georg Thieme Verlag Stuttgart，1996。通常，含Zerevitinov-活性氢的基团在本领域中被理解为是指羟基(OH)、氨基(NHx)和硫醇基(SH)。
本文中所述水性聚氨酯脲分散体中聚氨酯脲的含量等同于所述水性聚氨酯脲分散体的固体组分含量。
本文所用的术语“亲水”是指带有极性基团、对水有亲和能力且可以与水形成氢键结合。
水性聚氨酯脲分散体
所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度优选8s-14s，用盐田2号杯根据JIS K 5600-2-2-1999-02标准测试。所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度是指水性聚氨酯脲分散体制备完成后10分钟内测试得到的粘度。
所述聚氨酯脲的脲基团含量优选大于0.8eq/kg，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。相对于所述聚氨酯脲的总重量计，所述聚氨酯脲的脲基团含量的计算方法：聚氨酯脲的脲基当量/聚氨酯脲的总重量。
所述聚氨酯脲的软段含量优选小于80％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。相对于所述聚氨酯脲的总重量计，所述聚氨酯脲的软段含量的计算方法：(聚氨酯脲的软段重量/聚氨酯脲的总重量)*100。
所述聚氨酯脲的根据DIN65467通过DSC测量第一次升温曲线在20℃-100℃的熔融焓优选小于3J/g。
所述聚氨酯脲的重均分子量优选小于150000。重均分子量采用凝胶渗透色谱法以有机溶剂为流动相，对照聚苯乙烯标样在40℃下测得。通常采用的流动相有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、N-甲基甲酰胺或N-乙基甲酰胺。
所述聚氨酯脲的含量最优选30重量％-40重量％，相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计。
组分a)异氰酸酯混合物
所述六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比优选0.1∶1-11∶1，最优选0.2∶1-9∶1。
所述组分a)异氰酸酯混合物的量优选10重量％-70重量％，最优选10重量％-25重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
所述组分a)异氰酸酯混合物可以进一步包含一其他的异氰酸酯。所述其他的异氰酸酯的量优选不超过50重量％，相对于所述异氰酸酯混合物的总重量计。
所述其他的异氰酸酯的官能度优选不小于2，最优选2-4。
所述其他的异氰酸酯优选下列的一种或多种：脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯，以及它们的具有亚氨基噁二嗪二酮、异氰脲酸酯、脲二酮、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、脲、噁二嗪三酮、噁唑烷酮、酰基脲和/或碳二亚胺基团的衍生物。
所述脂肪族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：1，6-己二异氰酸酯、1，5-戊二异氰酸酯、2，2-二甲基戊二异氰酸酯、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯、1，3-丁二烯-1，4-二异氰酸酯、2，4，4-三甲基1，6-己二异氰酸酯、1，6，11-十一烷三异氰酸酯、1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯、1，8-二异氰酸酯基-4-异氰酸甲酯基辛烷、双(异氰酸乙酯基)碳酸酯、双(异氰酸乙酯基)醚、赖氨酸甲酯二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯、双(异氰酸甲酯基)硫醚、双(异氰酸乙酯基)硫醚、双(异氰酸丙酯基)硫醚、双(异氰酸己酯基)硫醚、双(异氰酸甲酯基)砜、双(异氰酸甲酯基)二硫醚、双(异氰酸乙酯基)二硫醚、双(异氰酸丙酯基)二硫醚、双(异氰酸酯基甲硫基)甲烷、双(异氰酸酯基乙硫基)甲烷、双(异氰酸酯基甲硫基)乙烷、双(异氰酸酯基乙硫基)乙烷、1，5-二异氰酸酯基-2-异氰酸甲酯基-3-硫杂戊烷、1，2，3-三(异氰酸酯基甲硫基)丙烷、1，2，3-三(异氰酸酯基乙硫基)丙烷、3，5-二硫杂-1，2，6，7-庚烷四异氰酸酯、2，6-二异氰酸甲酯基-3，5-二硫杂-1，7-庚烷二异氰酸酯、2，5-二异氰酸酯甲基噻吩、异氰酸酯基乙硫基-2，6-二硫杂-1，8-辛烷二异氰酸酯、硫代双(3-异硫氰酸酯基丙烷)、硫代双(2-异硫氰酸酯基乙烷)和二硫代双(2-异硫氰酸酯基乙烷)。
所述脂环族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：2，5-双(异氰酸甲酯基)-二环[2.2.1]庚烷、2，6-双(异氰酸甲酯基)-二环[2.2.1]庚烷、双(异氰酸甲酯基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、2，5-二异氰酸酯基四氢噻吩、2，5-二异氰酸甲酯基四氢噻吩、3，4-二异氰酸甲酯基四氢噻吩、2，5-二异氰酸酯基-1，4-二噻烷、2，5-二异氰酸甲酯基-1，4-二噻烷、4，5-二异氰酸酯基-1，3-二硫杂环戊烷、4，5-双(异氰酸甲酯基)-1，3-二硫杂环戊烷、4，5-二异氰酸甲酯基-2-甲基-1，3-二硫杂环戊烷、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)、1，4-环己基二异氰酸酯(H6PPDI)、、间-四甲基苯二甲基二异氰酸酯(m-TMXDI)和环己烷二异硫氰酸酯，最优选下列的一种或多种：异佛尔酮二异氰酸酯和4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯。
所述芳香族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：1，2-二异氰酸酯基苯、1，3-二异氰酸酯基苯、1，4-二异氰酸酯基苯、2，4-二异氰酸酯基甲苯、乙基苯二异氰酸酯、异丙基苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二乙基苯二异氰酸酯、二异丙基苯二异氰酸酯、三甲基苯三异氰酸酯、苯三异氰酸酯、联苯二异氰酸酯、甲苯胺二异氰酸酯、4，4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)、4，4’-亚甲基双(2-甲基苯基异氰酸酯)、联苄-4，4’-二异氰酸酯、双(异氰酸苯酯基)乙烯、双(异氰酸甲酯基)苯、双(异氰酸乙酯基)苯、双(异氰酸丙酯基)苯、α，α，α’，α’-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、双(异氰酸丁酯基)苯、双(异氰酸甲酯基)萘、双(异氰酸甲酯基苯基)醚、双(异氰酸乙酯基)邻苯二甲酸酯、2，6-二(异氰酸甲酯基)呋喃、2-异氰酸苯酯基-4-异氰酸苯酯基硫醚、双(4-异氰酸苯酯基)硫醚、双(4-异氰酸甲酯基苯基)硫醚、双(4-异氰酸苯酯基)二硫醚、双(2-甲基-5-异氰酸苯酯基)二硫醚、双(3-甲基-5-异氰酸苯酯基)二硫醚、双(3-甲基-6-异氰酸苯酯基)二硫醚、双(4-甲基-5-异氰酸苯酯基)二硫醚、双(4-甲氧基-3-异氰酸苯酯基)二硫醚、1，2-二异硫氰酸酯基苯、1，3-二异硫氰酸酯基苯、1，4-二异硫氰酸酯基苯、2，4-二异硫氰酸酯基甲苯、2，5-二异硫氰酸酯基-间二甲苯、4，4’-亚甲基双(异硫氰酸苯酯)、4，4’-亚甲基双(2-甲基苯基异硫氰酸酯)、4，4’-亚甲基双(3-甲基苯基异硫氰酸酯)、4，4’-二异硫氰酸酯基二苯甲酮、4，4’-二异硫氰酸酯基-3，3’-二甲基二苯甲酮、双(4-异硫氰酸苯酯基)醚、1-异硫氰酸酯基-4-[(2-异硫氰酸酯基)磺酰基]苯、硫代双(4-异硫氰酸酯基苯)、磺酰基(4-异硫氰酸酯基苯)、氢化甲苯二异氰酸酯(H6TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯和二硫代双(4-异硫氰酸酯基苯)，最优选下列的一种或多种：1，2-二异氰酸酯基苯、1，3-二异氰酸酯基苯、1，4-二异氰酸酯基苯、二苯甲烷二异氰酸酯和2，4-二异氰酸酯基甲苯。
所述其他的异氰酸酯也可以具有异氰酸酯基和异硫氰酸酯基，例如1-异氰酸酯基-6-异硫氰酸酯基己烷、1-异氰酸酯基-4-异硫氰酸酯基环己烷、1-异氰酸酯基-4-异硫氰酸酯基苯、4-甲基-3-异氰酸酯基-1-异硫氰酸酯基苯、2-异氰酸酯基-4，6-二异硫氰酸酯基-1，3，5-三嗪、4-异氰酸苯酯基-4-异硫氰酸苯酯基硫醚和2-异氰酸乙酯基-2-异硫氰酸乙酯基二硫醚。
所述其他的异氰酸酯还可以是上述多异氰酸酯的卤素取代物，例如氯取代物、溴取代物、烷基取代物、烷氧基取代物、硝基取代物或硅烷取代物如异氰酸丙基三乙氧基硅烷或异氰酸丙基三甲氧基硅烷。
组分b)聚合物多元醇
所述聚合物多元醇优选下列的一种或多种：聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚内酯多元醇和聚酰胺多元醇，最优选聚酯多元醇。
所述聚酯多元醇优选下列的一种或多种：线性聚酯二醇、轻度支化的聚酯多元醇、内酯类的均聚物和内酯类共聚物。
所述线性聚酯二醇和轻度支化的聚酯多元醇优选通过包含以下组分制备：脂肪族、脂环族或芳族二-或多羧酸类，例如琥珀酸，甲基琥珀酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，壬烷二羧酸，癸烷二羧酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸，四氢邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，环己烷二羧酸，马来酸，富马酸，丙二酸或偏苯三酸；酸酐，例如邻苯二甲酸酐，偏苯三酸酐或琥珀酸酐或它们的混合物；低分子量多元醇，例如乙二醇，二-、三-、四-乙二醇，1，2-丙二醇，二-、三-、四-丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，3-丁二醇，2，3-丁二醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，2，2-二甲基-1，3-丙二醇，1，4-二羟基环己烷，1，4-二羟甲基环己烷，1，8-辛二醇，1，10-癸二醇，1，12-十二烷二醇或它们的混合物；以及任选地使用更高官能的多元醇，例如三羟甲基丙烷、甘油或季戊四醇、脂环族和/或芳族二-和多-羟基化合物。
所述内酯类的均聚物和内酯类共聚物优选通过将内酯或内酯混合物如丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯加成到合适的二-和/或更高官能的起始剂分子(例如以上提及作为聚酯多元醇的扩链组分的低分子量多元醇)上而获得。所述ε-己内酯优选ε-己内酯的聚合物。
所述聚酯多元醇最优选下列的一种或多种：由己二酸、新戊二醇和1，6-己二醇构成的聚酯二醇和1，4-丁二醇聚己二酸酯二醇。
所述聚酯多元醇的数均分子量优选1000g/mol-3000g/mol。
所述聚碳酸酯多元醇优选含有羟基的聚碳酸酯多元醇，例如能够通过二醇与碳酸二芳基酯和/或碳酸二烷基酯与光气反应制备。所述二醇优选下列的一种或多种：1，4-丁二醇和1，6-己二醇；所述碳酸二芳基酯优选碳酸二苯基酯；所述碳酸二烷基酯优选碳酸二甲基酯。
所述聚碳酸酯多元醇最优选是通过1，6-己二醇与碳酸二甲基酯反应所制备得到的。
所述聚醚多元醇优选下列的一种或多种：氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷、表氯醇的加聚产物以及它们的混合加成和接枝产物，多元醇或它们的混合物的缩合产物和多元醇、胺和氨基醇的烷氧基化产物。
所述聚醚多元醇最优选下列的一种或多种：环氧丙烷和环氧乙烷的均聚物、环氧丙烷和环氧乙烷的混合聚合物和环氧丙烷和环氧乙烷的接枝聚合物。
所述聚合物多元醇的量优选20重量％-85重量％，最优选60重量％-80重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
组分c)单官能度非离子型亲水化合物
所述单官能度非离子型亲水化合物的量优选1重量％-9重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
所述单官能度非离子型亲水化合物优选下列的一种或多种：聚环氧乙烷单烷基醚和聚环氧乙烷聚环氧丙烷共聚物单烷基醚；最优选下列的一种或多种：聚环氧乙烷单甲基醚和聚环氧乙烷聚环氧丙烷共聚物单甲基醚。
所述单官能度非离子型亲水化合物的数均分子量优选800g/mol-3000g/mol，羟值优选18.7mg KOH/g-70.1mg KOH/g。
本发明的相对于所述聚氨酯脲的总重量计的单官能度非离子型亲水化合物的量即为相对于所述水性聚氨酯脲分散体的固体组分的总重量计的单官能度非离子型亲水化合物的量。
组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物
所述潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物的量优选0.5重量％-4.5重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
所述潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物优选下列的一种或多种：2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二羟甲基丙酸盐、2，2-二羟甲基丁酸、2，2-二羟甲基丁酸盐、氨基磺酸、氨基磺酸盐、氨基羧酸和氨基羧酸盐；最优选下列的一种或多种：2，2-二羟甲基丙酸、赖氨酸和二氨基磺酸钠。
本发明的相对于所述聚氨酯脲的总重量计的潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物的量即为相对于所述水性聚氨酯脲分散体的固体组分的总重量计的潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物的量。其中，相对应所述聚氨酯脲的总重量计的潜在阴离子型亲水化合物的量＝(潜在阴离子型亲水化合物重量*中和度/所述聚氨酯脲的重量)*100％，中和度＝体系的中和剂摩尔数/体系的羧基基团摩尔数。
组分e)不同于组分b)-组分d)的异氰酸酯基团反应性化合物
所述体系优选进一步包含一组分e)不同于组分b)-组分d)的异氰酸酯基团反应性化合物，其分子量为50g/mol-400g/mol。
所述组分e)不同于组分b)-组分d)的异氰酸酯基团反应性化合物优选下列的一种或多种：官能度为1-2的醇化合物和官能度为1-2的不含羟基的胺化合物；进一步优选下列的一种或多种：分子量小于400g/mol的官能度为1-2的醇化合物和分子量小于400g/mol的官能度为1-2的不含羟基的胺化合物；最优选下列的一种或多种：异佛尔酮二胺和乙二胺。
所述组分e)不同于组分b)-组分d)的异氰酸酯基团反应性化合物的量优选0-20重量％，进一步优选0-5重量％，最优选0.5重量％-4.5重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
所述组分e)不同于组分b)-组分d)的异氰酸酯基团反应性化合物中的带有超过二个异氰酸酯基团反应性基团的物质的量优选不超过0.5重量％，最优选不包含带有超过二个异氰酸酯基团反应性基团的物质。
体系
所述体系的异氰酸酯基团与羟基基团的摩尔比优选1.3-3.0，最优选1.7-2.8。
所述体系可以进一步包含下列的一种或多种：外乳化剂、溶剂、反应性稀释剂、中和剂和稳定剂。
所述外乳化剂的量优选0.001重量％-10重量％，相对于所述体系的总重量计。
所述外乳化剂优选脂肪醇聚醚，最优选下列的一种或多种：脂肪族乙二醇聚醚和脂肪族丙二醇聚醚。
所述溶剂优选下列的一种或多种：丙酮、2-丁酮、四氢呋喃、二甲苯、甲苯、环己烷、乙酸丁酯、1，4-二噁烷、乙酸甲氧基丙酯、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、乙腈、二丙二醇二甲醚和含有醚或酯单元的溶剂，最优选下列的一种或多种：丙酮和2-丁酮。
所述溶剂的量优选0.001重量％-20重量％，相对于所述体系的总重量计。所述溶剂可以只在制备开始时添加，也可以根据需要在制备过程中再加入一部分。
所述反应稀释剂优选下列的一种或多种：丙烯酸和丙烯酸酯，最优选甲基丙烯酸酯。
所述反应性稀释剂的量优选0.001重量％-70重量％，相对于所述体系的总重量计。
所述稳定剂优选下列的一种或多种：碳二亚胺类化合物、环氧基团类化合物、噁唑啉类化合物和氮丙啶类化合物。
所述稳定剂的含量优选0-10重量％，进一步优选0.5重量％-10重量％，最优选0.5-2重量％，相对于所述体系的总重量计。
所述中和剂优选DMEA。
水性聚氨酯脲分散体的制备方法
所述水性聚氨酯脲分散体可以在均相体系中经由一步或多步制备，或在多步反应的情况下，部分在分散相中进行。当步骤ii的反应完成或部分完成时，进行分散、乳化或溶解步骤。然后任选地在分散相中进一步加聚或改性。
用于制备根据本发明所提供的水性聚氨酯脲分散体的方法，可以包含以下步骤：
i.使组分a)异氰酸酯混合物、组分b)聚合物多元醇、组分c)单官能度非离子型亲水化合物、组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物和可选的组分e)异氰酸酯基团反应性化合物中的一些或全部反应获得一预聚物，反应在可选的可与水混溶但对异氰酸酯基呈惰性的溶剂存在下进行或者反应后加入可选的可与水混溶但对异氰酸酯基呈惰性的溶剂溶解预聚物；
ii.使所述预聚物、在所述步骤i)没有添加的组分a)异氰酸酯混合物、组分b)聚合物多元醇、组分c)单官能度非离子型亲水化合物、组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物、可选的组分e)异氰酸酯基团反应性化合物、可选的外乳化剂、可选的有机溶剂、可选的反应性稀释剂、可选的稳定剂和可选的中和剂反应获得所述聚氨酯脲；和
iii.在步骤ii之前、期间或者之后引入水和可选的乳化剂获得所述水性聚氨酯脲分散体。
所述可与水混溶但对异氰酸酯基呈惰性的溶剂优选下列的一种或多种：丙酮、丁酮、四氢呋喃、乙腈、二丙二醇二甲醚和1-甲基-2-吡咯烷酮，最优选下列的一种或多种：丙酮和丁酮。
所述可与水混溶但对异氰酸酯基呈惰性的溶剂可在常压或提高的压力下进行反应。
现有技术已知的所有工艺都可用于制备本发明的水性聚氨酯脲分散体，例如乳化剂/剪切力法、丙酮法、预聚物混合法、熔融乳化法、酮亚胺法以及固体自发分散法或其衍生的方法等，优选是熔融乳化法或丙酮法，最优选是丙酮法。这些方法总结在Methoden derorganischen Chemie (Houben-Weyl，Erweitenmgs-und zur4.Auflage，Volume E20，HBartl and J.Falbe，Stuttgart，New York，Thieme1987，p.1671-1682)中。
所述丙酮法优选在不含可与水混溶但对异氰酸酯基呈惰性的溶剂存在下进行，而是加热到较高的温度，优选为50℃-120℃。
为了加快步骤i的反应速度，可以使用预聚物制备中常用的催化剂，例如三乙胺、1，4-二氮杂双环-[2，2，2]-辛烷、二辛酸锡或二月桂酸二丁基锡，最优选二月桂酸二丁基锡。
所述催化剂可与步骤i的各组分同时置于反应器中，也可以之后加入。
所述步骤i的组分的转化程度可以通过测试组分中NCO的含量得到。为此，可同时对抽取的样品进行光谱测量，例如红外或近-红外光谱，以及折射率测定或化学分析，例如滴定。
所述预聚物可以是固体状态或液体状态。
所述预聚物的中和程度可以是50mol％-125mol％，优选70mol％-100mol％。
所述步骤ii的用于链增长的化合物的异氰酸酯反应性基团与预聚物的游离异氰酸酯基团(NCO)基团的当量比可以是40mol％-100mol％，优选50mol％-100mol％。
所述步骤ii的各组分可任选地以水稀释或溶剂稀释的形式单独或混合使用，添加顺序可以是任意顺序。所述水或溶剂的含量优选是70重量％-95重量％，相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计。
所述步骤iii可以使用强剪切例如强力搅拌。
存在于水性聚氨酯脲分散体中的溶剂可以通过蒸馏除去。所述溶剂可以在步骤ii或步骤iii过程中移除。
所述水性聚氨酯脲分散体中残留的溶剂的量优选是低于1.0重量％，相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计。
涂料、粘合剂或密封剂
所述水性聚氨酯脲分散体可以单独使用或与涂料、粘合剂或密封剂技术中已知的有机溶剂一起使用。
所述有机溶剂的闪点优选0℃-280℃，沸点优选20℃-500℃。
所述有机溶剂优选下列的一种或多种：醇类化合物、醚类化合物、酮类化合物、酯类化合物和烃类化合物。
所述有机溶剂进一步优选下列的一种或多种：醇类化合物、醚类化合物和酯类化合物，再优选下列的一种或多种：醇类化合物、醇醚类化合物和醇醚醋酸类化合物，还优选下列的一种或多种：异辛醇、1，2-丙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯，最优选下列的一种或多种：异辛醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚。
所述涂料、粘合剂或密封剂优选进一步包含一添加剂，所述添加剂优选下列的一种或多种：助粘合剂、润滑剂、乳化剂、光稳定剂、抗氧化剂、填料、抗沉降剂、消泡剂、湿润剂、流动调节剂、抗静电剂、成膜助剂、反应性稀释剂、增塑剂、中和剂、催化剂、增稠剂、颜料、染料、增粘剂和消光剂。
所述添加剂选择和使用计量原则上是本领域普通技术人员已知的并且容易测定的。
所述光稳定剂可以是UV吸收剂和/或空间位阻胺。
本发明的水性聚氨酯脲分散体还可以与其它含水或含溶剂的低聚物或聚合物混合在一起并一起使用，例如含水或含溶剂的聚酯、聚氨酯、聚氨酯-聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯-聚丙烯酸酯、醇酸树脂、加成聚合物、聚酰胺/酰亚胺或聚环氧化物。必须在每种情况下利用简单的初步试验测试此类混合物的相容性。
本发明的水性聚氨酯脲分散体还可以与其他含官能团例如羧基、羟基和/或封闭异氰酸酯基的化合物混合在一起并一起使用。
本发明的涂料、粘结剂或密封剂是根据本领域技术人员已知的方法加工获得的。
涂覆方法、涂覆产品
所述基材优选下列的一种或多种：木材、金属、玻璃、纤维、纺织品、人造革、真皮、纸张、塑料、橡胶、泡棉和各种聚合物涂层，最优选下列的一种或多种：木材、金属、橡胶、真皮、人造革和各种聚合物涂层。
所述施加可以是将所述涂料或粘结剂施加到所述基材的整个表面上或仅施加到所述基材的表面的一个或多个部分上。
所述施加可以是刷涂、浸渍、喷雾、辊涂、刮刀涂布、流涂、浇注、印刷或转印，优选刷涂、浸渍或喷雾。
粘结方法、粘结产品
所述方法的步骤I和步骤II之间优选进一步包含一步骤III.加热并干燥施加有水性聚氨酯脲分散体的基材表面。
所述方法的步骤III和步骤II之间优选进一步包含一步骤IV.用光化辐射照射经步骤III处理的基材表面。
所述基材优选下列的一种或多种：木材、塑料、金属、玻璃、纺织品、合金、织物、人造革、纸张、卡纸、EVA、橡胶、真皮、玻璃纤维、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚烯烃、热塑性聚氨酯、聚氨酯泡棉、聚合物纤维和石墨纤维，最优选下列的一种或多种：EVA、橡胶、真皮、人造革、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚烯烃、热塑性聚氨酯和聚氨酯泡棉。
所述施加可以是将所述水性聚氨酯脲分散体施加到所述基材的整个表面上或仅施加到所述基材的表面的一个或多个部分上。
所述施加可以是刷涂、浸渍、喷雾、辊涂、刮刀涂布、流涂、浇注、印刷或转印，优选刷涂、浸渍或喷雾。
所述加热并干燥施加有粘着剂的基材表面，可以是指仅加热并干燥基材表面，也可以指加热并干燥包括施加有粘着剂的基材表面在内的部分基材或全部基材。
所述加热并干燥可以除去易挥发组分。所述易挥发组分可以是水。
所述加热并干燥优选下列的一种或多种：红外热辐射、近红外热辐射、微波和在温度升高的条件下用对流炉或喷雾干燥器。
实施例
除非另外限定，本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本说明书中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时，以本文中所述的定义为准。
除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的表达成分的量、反应条件等的所有数值被理解为在被术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则在这里阐述的数值参数是能够根据需要获得的所需性能来变化的近似值。
本文中所用的“和/或”是指所提及的要素之一或全部。
本文中所用“包括”和“包含”涵盖只有所提及要素的情形以及除了所提及要素还存在其它未提及要素的情形。
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23±2℃下进行，另有说明的除外。
水性聚氨酯脲分散体的固体组分含量使用Mettler Toledo公司的HS153水分测定仪根据DIN-EN ISO 3251进行。
异氰酸酯基团(NCO)含量根据DIN-EN ISO 11909测定，测定的数据包括游离的和潜在游离的NCO含量。
数均分子量采用凝胶渗透色谱法以四氢呋喃为流动相，对照聚苯乙烯标样在40℃下测得。
原料和试剂
聚酯I：由1，6-己二醇、新戊二醇和己二酸构成的聚酯二醇，OH值66，数均分子量为1691g/mol，可购自购自德国科思创股份有限公司。
聚酯II：1，4-丁二醇聚己二酸酯二醇，OH值50，熔融温度为49℃，熔融焓为91.0J/g，数均分子量为2323g/mol，可购自德国科思创股份有限公司。
Figure BDA0002822626560000161
：1，6-六亚甲基二异氰酸酯，可购自德国科思创股份有限公司。
Figure BDA0002822626560000162
：异佛尔酮二异氰酸酯，购自德国科思创股份有限公司。
LB25：聚氧化烯单醚醇，单官能度非离子型亲水化合物，基于环氧乙烷/环氧丙烷的单官能聚醚多元醇，数均分子量2250g/mol，羟值为25mg KOH/g，购自德国科思创股份有限公司。
DMPA：潜在阴离子型亲水化合物，2，2-二羟甲基丙酸，购自Aldrich化学试剂公司。
TEA：三乙胺，购自德国科思创股份有限公司。
IPDA：异佛尔酮二胺，购自德国科思创股份有限公司。
EDA：乙二胺，购自德国科思创股份有限公司。
L-赖氨酸：50％L-赖氨酸水溶液，可购自厦门飞鹤化工。
DMEA：二甲基乙醇胺，购自国药集团化学试剂有限公司。
PTHF2000：聚四氢呋喃多元醇，官能度为2，数均分子量2000g/mol，羟值56mg KOH/g，购自德国巴斯夫公司。
PTHF1000：聚四氢呋喃多元醇，官能度为2，数均分子量1000g/mol，羟值112mgKOH/g，购自德国巴斯夫公司。
MPEG1000：聚环氧乙烷，官能度为1，数均分子量1000g/mol，羟值112mg KOH/g，购自上海东大化学有限公司。
AAS：二氨基磺酸钠NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-SO3Na，在水中45％的浓度，购自德国科思创股份有限公司。
Figure BDA0002822626560000171
C1200：聚碳酸酯多元醇，官能度为2，数均分子量2000g/mol，羟值56mg KOH/g，购自德国科思创股份有限公司。
Figure BDA0002822626560000172
UH 2648/1：聚氨酯分散体，购自科思创股份有限公司。
BYK190：浓度40％，分散剂，购自BYK比克化学。
BYK 192：分散剂，购自BYK比克化学。
EnviroGem AD 01：浓度100％，消泡剂，购自赢创Evonik。
Surfinol 104 BC：浓度50％，润湿剂，购自赢创Evonik。
BYK 028：消泡剂，购自BYK比克化学。
BYK 348：润湿剂，购自BYK比克化学。
R-706：钛白粉，购自Chemours科慕化学(上海)有限公司。
Talc：滑石粉，1250目，购自上海跃江化工。
Colour black FW200：炭黑，购自赢创Evonik。
Rm-8w：流变助剂，购自Dow陶氏化学。
Primal ASE 60：增稠剂，购自Dow陶氏化学。
RD：流变助剂，购自BYK比克化学。
AQUATIX 8421：流变助剂，购自BYK比克化学。
Rheolate 299：增稠剂，购自Elementls海名斯特殊化学。
Cytec 325：树脂，购自Allnex湛新树脂。
Hydrolan 2154：铝粉，购自Eckart。
BG：乙二醇丁醚，有机共溶剂，购自麦克林。
BDG：二乙二醇丁醚，有机共溶剂，购自上海凌峰化学试剂有限公司。
2-EHA：异辛醇，有机共溶剂，购自上海凌峰化学试剂有限公司。
DPnB：二丙二醇丁基醚，有机共溶剂，购自麦克林。
6-氨基己酸：购自国药集团化学试剂有限公司。
水性聚氨酯脲分散体的制备
水性聚氨酯脲分散体1
将234.2g聚酯I和29.7g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时，再添加2.0g 2，2-二羟甲基丙酸并在搅拌的同时冷却。在60℃下添加11.2g
Figure BDA0002822626560000181
和74.0g
Figure BDA0002822626560000182
在80℃-90℃下搅拌直到达到5.7％的异氰酸酯含量。然后溶解在572g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将1.5g TEA添加到反应溶液中并搅拌5分钟之后添加13.8gIPDA和2.7g EDA在49.3g水中的溶液，并剧烈搅拌30分钟之后，添加800g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体1，固体组分含量为30重量％，初始粘度8.4秒。
水性聚氨酯脲分散体2
将234.2g聚酯I和3.3g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时再冷却。在60℃下添加38.2g
Figure BDA0002822626560000183
和5.6g
Figure BDA0002822626560000184
在80℃-90℃下搅拌直到达到3.4％的异氰酸酯含量。然后溶解在460g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将7.9g DMEA、20.1g L-赖氨酸和3.9g 6-氨基己酸在31.8g水中的溶液添加到该反应溶液中并剧烈搅拌30分钟，添加520g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体2，固体组分含量为35重量％，初始粘度10.4秒。
水性聚氨酯脲分散体3
将183.7g PTHF2000、91.9g PTHF1000和3.8g MPEG1000在110℃，15mbar下脱水1小时再冷却。在60℃下添加32.8g
Figure BDA0002822626560000191
和43.3g
Figure BDA0002822626560000192
在80℃-90℃下搅拌直到达到4.8％的异氰酸酯含量。然后溶解在580g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将16.7g AAS、7.7g IPDA和1.8g EDA在28.3g水中的溶液添加到该反应溶液中并剧烈搅拌30分钟，再添加520g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体3，固体组分含量为39重量％，初始粘度13.7秒。
水性聚氨酯脲分散体4(初始粘度18.1s)
根据专利CN102803327A实施例10合成。将393g PTHF2000、84.4g PTHF1000和10.0g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时再冷却。在60℃下添加53.3g
Figure BDA0002822626560000193
和70.4g
Figure BDA0002822626560000194
在80℃-90℃下搅拌直到达到4.8％的异氰酸酯含量。然后溶解在1000g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将13.9g AAS、26.2g IPDA和5.6g EDA在250g水中的溶液添加到反应溶液中并剧烈搅拌15分钟，添加130g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体4，固体组分含量为62重量％，粘度过大无法测量。随后将水性聚氨酯脲分散体4加水稀释至固体组分含量为30重量％，初始粘度18.1秒。
水性聚氨酯脲分散体5(制备水性聚氨酯脲分散体的体系不包含六亚甲基二异氰 酸酯)
将312.3g聚酯I和39.6g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时，再添加2.7g2，2-二羟甲基丙酸并在搅拌的同时冷却。在60℃下添加118.7g
Figure BDA0002822626560000195
在80℃-90℃下搅拌直到达到5.7％的异氰酸酯含量。然后溶解在770g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将2.0gTEA添加到反应溶液中并搅拌5分钟，随后添加23.0g IPDA和3.6g EDA在79.5g水中的溶液，并剧烈搅拌30分钟，添加420g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体5，固体组分含量为50重量％，初始粘度17.0秒。
水性聚氨酯脲分散体6(初始粘度23.1s)
将275.6g
Figure BDA0002822626560000196
和5.1g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时，再添加17.1g 2，2-二羟甲基丙酸并在搅拌的同时冷却。在60℃下添加75.1g
Figure BDA0002822626560000201
和8.3g
Figure BDA0002822626560000202
在80℃-90℃下搅拌直到达到4.8％的异氰酸酯含量。然后溶解在625g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将11.6g TEA添加到反应溶液中并搅拌5分钟，随后添加2.8g IPDA，2.4g EDA和13.0g BA在54.5g水中的溶液，并剧烈搅拌30分钟，再添加908g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体6，固体组分含量为31重量％，初始粘度23.1秒。
水性聚氨酯脲分散体7(制备水性聚氨酯脲分散体的体系不包含单官能度非离子 型亲水化合物)
将312.3g聚酯I在110℃，15mbar下脱水1小时，再添加13.1g 2，2-二羟甲基丙酸并在搅拌的同时冷却。在60℃下添加49.3g
Figure BDA0002822626560000203
和65.1g
Figure BDA0002822626560000204
在80℃-90℃下搅拌直到达到5.8％的异氰酸酯含量。然后溶解在718g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将9.9g TEA添加到反应溶液中并搅拌5分钟，随后将14.7g IPDA和7.2g EDA在65.6g水中的溶液添加到该反英溶液中并剧烈搅拌30分钟，添加810g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体7，固体组分含量为35重量％，初始粘度17.4秒。
水性聚氨酯脲分散体8(制备水性聚氨酯脲分散体的体系不包含潜在阴离子型或 阴离子型亲水化合物)
将310.0g聚酯II和29.7g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时再冷却。在60℃下添加24.6g
Figure BDA0002822626560000205
和32.5g
Figure BDA0002822626560000206
在80℃-90℃下搅拌直到达到3.1％的异氰酸酯含量。然后溶解在650g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。将9.6g IPDA和2.7g EDA在37.0g水中的溶液添加到该反应溶液中并剧烈搅拌30分钟，添加577g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，获得水性聚氨酯脲分散体8，固体组分含量为39重量％，初始粘度13.9秒。
水性聚氨酯脲分散体9(制备水性聚氨酯脲分散体的体系包含的单官能度非离子 型亲水化合物含量高)
将206.7g聚酯I和35.6g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时再冷却，再添加6.4g2，2-二羟甲基丙酸并在搅拌的同时冷却。在60℃下添加27.4g
Figure BDA0002822626560000211
和36.2g
Figure BDA0002822626560000212
在80℃-90℃下搅拌直到达到4.8％的异氰酸酯含量。然后溶解在510g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。随后添加9.0g IPDA和3.1gEDA在35.6g水中的溶液，并剧烈搅拌30分钟，再添加290g水将该混合物分散，随后蒸馏分离出丙酮，蒸馏过程中发生破乳，无法获得水性聚氨酯脲分散体。
水性聚氨酯脲分散体10(制备水性聚氨酯脲分散体的体系包含的潜在阴离子型或 阴离子型亲水化合物含量高)
将156.1g聚酯I和10.9g LB25在110℃，15mbar下脱水1小时再冷却。在60℃下添加13.7g
Figure BDA0002822626560000213
和18g
Figure BDA0002822626560000214
在80℃-90℃下搅拌直到达到2.9％的异氰酸酯含量。然后溶解在324g丙酮中并冷却到50℃得到反应溶液。随后添加23.2g AAS在20.0g水中的溶液，并剧烈搅拌30分钟，再添加450g水将该混合物分散，分散过程中聚合物发生凝胶，无法获得水性聚氨酯脲分散体。
实施例1-3和对比实施例1-5
根据表1所示的组分和量，在水性聚氨酯脲分散体中加入有机溶剂，用机械分散机在500rpm-1000rpm转速下分散5分钟得到配方，用盐田2号杯(NK-2#cup)根据标准JISK5600-2-2-1999-02测试配方的粘度值并记为初始粘度。然后分别在室温储存1小时后、室温储存1天后，以及40℃烘箱储存3天后，用盐田2号杯(NK-2#cup)根据标准JIS K 5600-2-2-1999-02测试配方的粘度并计算粘度变化值。当粘度变化值大于25％时，配方的储存稳定性差，使用困难。并观察配方外观是否有变化，比如有无沉淀或凝胶，如有沉淀或凝胶也会影响配方的使用。当配方粘度变化值大于25％或配方出现沉淀凝胶时，不再进行储存时间更长的配方的粘度测试。
实施例4
1)色浆的制备：在分散罐中加入去离子水，在搅拌片分散的情况下，分别依次加入0.5g10％浓度的DMEA水溶液(DMEA用水稀释成10％的水溶液)、3.2g BYK190、1g EnviroGemAD 01和1.7g Surfinol 104 BC，分散5min后加入15.9g R-706，5.5g Talc，0.10g CarboneBlack FW 200，并加入0.1g Rm-8W增稠，然后500-1000rpm转速下搅拌预分散10min-15min，然后与玻璃珠1：1混合后振荡120min，最后得到细度＜20um的灰色色浆。
2)在分散罐中加入58.7g水性聚氨酯脲分散体3，再依次加入35.5g色浆、1.0g10％浓度的DMEA水溶液(DMEA用水稀释成10％的水溶液)、4.0g 2-EHA和0.8g Primal ASE60，500-1000rpm转速下搅拌分散20min制得灰色漆。
实施例5
1)铝浆的制备：混合6.0g Hydrolan 2154和5.0g乙二醇丁醚(BG)，再加入0.1gBYK192，搅拌均匀。
2)在分散罐中分别加入3.57g Bayhydrol UH 2648/1和28.15g水性聚氨酯脲分散体3，在搅拌分散的情况下依次加入1.0g Cytec 325、10g去离子水、0.5g 10％浓度的DMEA水溶液(DMEA用水稀释成10％的水溶液)、0.3g BYK 028、0.3g BYK 348，分散2min后加入10g浓度为3％的RD水溶液(把RD分散到水中，制成3％的RD水溶液)、3.0g AQUATIX 8421，然后加入10g水调节粘度，分散均匀后加入0.5g 10％浓度的DMEA水溶液(DMEA用水稀释成10％的水溶液)，分散5min后加入11.1g上述制备好的铝浆，然后加入11.18g去离子水和0.4g Rheolate 299，在1000rpm转速下分散20min得到银粉漆，最后加入10g去离子水调节至可喷涂的粘度。
用福特4号杯(Ford 4#Cup)根据标准ASTM D1200-2010测试实施例4和实施例5的漆在制备完成后立即测试得到的粘度(记为初始粘度)以及40℃烘箱储存10天后的粘度并计算粘度变化值，列于表2。当粘度变化值大于25％时，配方的储存稳定性差，使用困难。粘度变化值＝(漆储存后粘度/漆初始粘度-1)*100％。
表1是实施例1-3和对比实施例1-6的配方的组成和含量，以及配方室温储存1小时、1天以及40℃烘箱储存3天后的粘度及粘度变化值。表2是实施例4-5的漆的粘度测试结果。
表1实施例和对比实施例的配方的组成及其粘度
Figure BDA0002822626560000231
备注：粘度变化值＝(配方储存后粘度/配方初始粘度-1)*100％，因表1中的配方的水性聚氨酯脲分散体含量占配方总重量的95重量％以上，水性聚氨酯脲分散体的初始粘度与配方初始粘度几乎一致，因此，上述公式中配方初始粘度用水性聚氨酯脲分散体的初始粘度代替。
从表1可以看出，实施例1-3的水性聚氨酯脲分散体与各种有机溶剂混配形成的配方在储存过程中粘度变化值小，均小于25％，且外观无明显变化，具有良好的储存稳定性，即实施例1-3的配方中的水性聚氨酯脲分散体与各种溶剂都具有良好的相容性，配方混配灵活性高。
对比实施例1-2和对比实施例4的水性聚氨酯脲分散体与各种有机溶剂混配形成配方在储存过程中粘度变化值大，在室温储存1小时后的粘度变化值都大于25％，即配方的储存稳定性差，不利于实际使用，且配方中的水性聚氨酯脲分散体对溶剂的选择挑剔。
对比实施例3的水性聚氨酯脲分散体与部分有机溶剂混配时，形成的配方在储存过程中粘度变化大，在室温储存1小时后的粘度变化值大于25％，即配方的储存稳定性差，不利于实际使用，且配方中的水性聚氨酯脲分散体对溶剂的选择挑剔。
对比实施例5的水性聚氨酯脲分散体与部分有机溶剂混配时，形成的配方有沉淀，影响使用。
表2实施例4-5的漆的粘度测试结果
实施例4的灰色漆 实施例5的银粉漆
初始粘度/s 30 49
漆在40℃烘箱储存10天后粘度/s 28 46
粘度变化值/％ -7 -6
从表2可以看出，实施例4和实施例5的漆在40℃烘箱储存10天后粘度变化值小，均小于25％，漆具有良好的储存稳定性。
所属领域的技术人员易知，本发明不仅限于前述的具体细节，且在不脱离本发明的精神或主要特性的前提下，本发明可实施为其他特定形式。因此从任何角度来说都应将所述实施例视作例示性而非限制性的，从而由权利要求书而非前述说明来指出本发明的范围；且因此任何改变，只要其属于权利要求等效物的含义和范围中，都应视作属于本发明。

Claims (21)

1.包含聚氨酯脲的水性聚氨酯脲分散体，所述聚氨酯脲由包含下列组分的体系反应得到：
a.至少一异氰酸酯混合物，其包含六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯；
b.至少一聚合物多元醇；
c.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，0.5重量％-10重量％的单官能度非离子型亲水化合物，其包括一具有一种异氰酸酯基团反应性基团和至少一种亲水性聚醚链的化合物；和
d.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，0.5重量％-5重量％的潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物，其包括羧酸盐和/或磺酸盐；
所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度为5s-18s，用盐田2号杯根据JIS K 5600-2-2-1999-02标准测试；相对于所述水性聚氨酯脲分散体的总重量计，所述聚氨酯脲的量为30重量％-50重量％。
2.如权利要求1所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述水性聚氨酯脲分散体的初始粘度为8s-14s，用盐田2号杯根据JIS K5600-2-2-1999-02标准测试。
3.如权利要求1或2所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述体系的异氰酸酯基团与羟基基团的摩尔比为1.3-3.0，最优选1.7-2.8。
4.如权利要求1-3任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为0.1∶1-11∶1，最优选0.2∶1-9∶1。
5.如权利要求1-4任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述组分a)异氰酸酯混合物的量为10重量％-70重量％，最优选10重量％-25重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
6.如权利要求1-5任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述组分c)单官能度非离子型亲水化合物的量为1重量％-9重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
7.如权利要求1-6任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述组分c)单官能度非离子型亲水化合物是下列的一种或多种：聚环氧乙烷单烷基醚和聚环氧乙烷聚环氧丙烷共聚物单烷基醚；最优选下列的一种或多种：聚环氧乙烷单甲基醚和聚环氧乙烷聚环氧丙烷共聚物单甲基醚。
8.如权利要求1-7任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物的量为0.5重量％-4.5重量％，相对于所述聚氨酯脲的总重量计。
9.如权利要求1-8任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物是下列的一种或多种：2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二羟甲基丙酸盐、2，2-二羟甲基丁酸、2，2-二羟甲基丁酸盐、氨基磺酸、氨基磺酸盐、氨基羧酸和氨基羧酸盐。
10.如权利要求1-9任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述体系进一步包含一组分e)不同于组分b)-组分d)的异氰酸酯基团反应性化合物，其分子量为50g/mol-400g/mol。
11.如权利要求10所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述组分e)的异氰酸酯基团反应性化合物是下列的一种或多种：官能度为1-2的醇化合物和官能度为1-2的不含羟基的胺化合物。
12.如权利要求1-11任一项所述的水性聚氨酯脲分散体，其特征在于，所述聚氨酯脲至少符合以下之一特征：
A.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，聚氨酯脲的脲基团含量大于0.8eq/kg；
B.相对于所述聚氨酯脲的总重量计，聚氨酯脲的软段含量小于80％；
C.根据DIN65467通过DSC测量第一次升温曲线在20℃-100℃的熔融焓小于3J/g；和
D.重均分子量小于150000。
13.用于制备根据权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体的方法，包含以下步骤：
i.使组分a)异氰酸酯混合物、组分b)聚合物多元醇、组分c)单官能度非离子型亲水化合物和组分d)潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物中的一些或全部反应获得一预聚物；
ii使所述预聚物、在所述步骤i没有添加的异氰酸酯混合物、聚合物多元醇、单官能度非离子型亲水化合物和潜在阴离子型或阴离子型亲水化合物反应获得所述聚氨酯脲；和
iii.在步骤ii之前、期间或者之后引入水获得所述水性聚氨酯脲分散体。
14.一种包含根据权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体的涂料、粘合剂或密封剂。
15.如权利要求14所述的涂料、粘合剂或密封剂，其特征在于，进一步包含一有机溶剂，所述有机溶剂是下列的一种或多种：醇类化合物、醚类化合物、酮类化合物、酯类化合物和烃类化合物。
16.根据权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体用于制备涂覆产品或粘结产品的用途。
17.含有根据权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体制备、涂覆、结合或密封的基材的物品或制品。
18.一种涂覆方法，包含以下步骤：将根据权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体施加到一基材表面，随后固化。
19.一种涂覆产品，包含一基材以及将权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体施加到所述基材上形成的涂层。
20.一种粘结方法，包含以下步骤：
I.将根据权利要求1-12任一项所述的水性聚氨酯脲分散体施加到一基材的至少一个表面；和
II.使经步骤I处理的基材表面与所述基材自身或一另外的基底的表面接触。
21.一种根据权利要求20所述的粘结方法制造得到的粘结产品。
CN202011424685.4A 2020-12-08 2020-12-08 水性聚氨酯脲分散体 Pending CN114605611A (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011424685.4A CN114605611A (zh) 2020-12-08 2020-12-08 水性聚氨酯脲分散体
CN202180082721.XA CN116601201A (zh) 2020-12-08 2021-12-03 水性聚氨酯脲分散体
EP21819507.1A EP4259683A1 (en) 2020-12-08 2021-12-03 Aqueous polyurethane urea dispersion
PCT/EP2021/084086 WO2022122567A1 (en) 2020-12-08 2021-12-03 Aqueous polyurethane urea dispersion
US18/265,794 US20240034828A1 (en) 2020-12-08 2021-12-03 Aqueous Polyurethane Urea Dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011424685.4A CN114605611A (zh) 2020-12-08 2020-12-08 水性聚氨酯脲分散体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114605611A true CN114605611A (zh) 2022-06-10

Family

ID=81856053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011424685.4A Pending CN114605611A (zh) 2020-12-08 2020-12-08 水性聚氨酯脲分散体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114605611A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2419022C (en) Aqueous polysiloxane-polyurethane dispersion, its preparation and use in coating compositions
RU2412215C2 (ru) Растворы полиуретанмочевины
US20060293468A1 (en) Polymer blend based on polycarbonate polyols
CN109937219B (zh) 水性聚氨酯树脂组合物和合成皮革
CN108017761B (zh) 一种丙烯酸类单体改性的聚氨酯乳液、其制法及其用途
TW201840619A (zh) 聚胺基甲酸酯之水性分散液
JPH02242868A (ja) ポリウレタン又はポリウレタンユリアを用いる塗料の製造方法
CN109535372B (zh) 一种水性聚氨酯及其制备方法
CN102317389B (zh) 底漆组合物
WO2019238760A1 (en) Coating composition
CN114206963A (zh) 水性聚氨酯分散体
CN109207048B (zh) 纳米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液、制法及用途
CN114605611A (zh) 水性聚氨酯脲分散体
US11965092B2 (en) Polyurethane composition, preparation method and application thereof
CN116601201A (zh) 水性聚氨酯脲分散体
EP4029894A1 (en) Aqueous polyurethane urea dispersion
CN112079989A (zh) 水性聚氨酯分散体
KR101804939B1 (ko) 전분당계 수분산성 폴리우레탄 수지 및 이의 제조방법
Xiao et al. Polyurethane coatings
WO2023031029A1 (en) Aqueous polyurethane-urea dispersion
EP4174100A1 (en) Aqueous polyurethane-urea dispersion
EP4026877A1 (en) An aqueous coating composition and a preparation process thereof
EP3795601A1 (en) Aqueous polyurethane dispersion
CN105778027A (zh) 一种阳离子型水性聚硫氨酯的制备方法
CN115746252A (zh) 水性聚氨酯脲分散体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication