CN1488696A

CN1488696A - 一种阴离子型聚氨酯修饰膏和制备方法及用途

Info

Publication number: CN1488696A
Application number: CNA031420281A
Authority: CN
Inventors: 白子文
Original assignee: SHANGHAI HIGH MOLECULAR MATERIAL RESEARCH AND DEV CENTER
Current assignee: SHANGHAI HIGH MOLECULAR MATERIAL RESEARCH AND DEV CENTER
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2004-04-14

Abstract

本发明涉及化工技术领域，具体的说是一种阴离子型聚氨酯修饰膏和制备方法及用途，其特征在于由(A)二异氰酸酯、(B)具有活性氨基、羟基的大分子或低分子化合物、(C)三元醇化合物、(D)含羧基二元醇、(E)中和剂、(F)一种轻质多孔材料等物质反应合成组成，本发明与现有技术相比，具有较高的硬度、良好的耐溶剂性、耐水性、较高的粘接性能，较小的塌落度，成膜后具有微孔结构，具有透气性，并与其它水乳液具有良好混溶性以及可与它们形成稳定混合物，可作为涂料、粘合剂、皮革修补剂、人造革修饰剂、织物涂饰剂等，值得推广应用。

Description

一种阴离子型聚氨酯修饰膏和制备方法及用途

[技术领域]

本发明涉及化工技术领域，具体的说是一种阴离子型聚氨酯修饰膏和制备方法及用途。

[技术背景]

水分散材料存在的一个共同的弱点就是耐水性较差，特别是单组分水分散材料，聚氨酯水分散体也同样存在耐水性差的弱点，这给聚氨酯水分散体的应用带来了很大的限制；此外，通常的阴离子型聚氨酯水分散体多为液体，固含量低，易于流动，在非水平基面上使用易造成厚薄不均，而且还产生流挂，影响应用效果。

[发明内容]

本发明的目的为了解决上述问题，通过在阴离子型聚氨酯水分散体的大分子中引入交联结构，极大地改善了其耐水性；并通过加入一种轻质多孔材料使其成为具有触变性的、易于涂抹的膏状体，在非水平基面上使用不产生厚薄不均与流挂现象。为实现上述的目的设计一种阴离子型聚氨酯修饰膏，其特征在于由(A)二异氰酸酯、(B)具有活性氨基和、或羟基的化合物、(C)三元醇化合物、(D)二元醇、(E)中和剂、(F)一种轻质多孔材料等物质反应合成，其中(A)二异氰酸酯是脂肪族或芳香族的，如TDI-100、TDI-80、MDI、HMDI、IPDI、HDI、NDI，XDI等；(B)具有活性氨基、羟基的大分子或低分子化合物是具有两个活性氨基或两个活性羟基的大分子或低分子化合物，也可以是具有活性氨基和活性羟基的大分子或低分子化合物，如聚醚、聚酯、乙二醇、1，4-丁二醇、1，6--己二醇、甲基丙二醇、乙二胺、三乙烯二胺、一缩二乙二醇等；(C)三元醇化合物是具有至少一种含有三个羟基的低分子三元醇化合物，如甘油、蓖麻油等；(D)二元醇是含有COOH基团的小分子二元醇，可以是二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸；(E)中和剂可以是氢氧化钠、氢氧化锂等无机碱，也可以是三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺等有机碱；(F)一种轻质多孔材料是一种中空微球(空心粉或轻粉)，是一种空心、内含氮气和二氧化碳负压气体的细小粉末球体，粒径20～250微米，其主要成分如下：(重量百分比)

SiO₂ 60～80％

MgO 0～15％

Na₂O 5～16％

MnO₂ 0～10％

CaO 5～25％其主要技术参数为：粒径：10～100μm、外观：自由流动粉末，显微镜下观察为中空封闭球体、堆积密度0.20～0.25克/立方厘米、抗压强度：3～5兆帕、含碱量：小于4毫克当量/克、漂浮量：浸水24小时后，漂浮量不小于93％(体积比)、水份：小于0.5％、PH值：8～9，其主要典型物理性质为：粒度：10～100μm、近似粒径：75μm、壁厚：1～2μm、密度：5～25磅/英尺(随密度和颗粒而变)、膨胀系数：8.8～10℃(60-440℃)、比热：0.27千卡/克(近似值)、软化点：615℃长时间下的最高使用温度约550℃、吸油率：约36克油100毫升、介电常数：1.2兆赫兹到8.6千兆赫兹。本产品的制备方法由脂肪族或芳香族的二异氰酸酯(A)与经过处理的多元醇(B)(C)的部分或全部以NCO/OH(NH)＝1.5-2.5的摩尔比在40～80℃进行预聚反应1～6小时，预聚完毕后，加入占聚合的2～20％的(D)并加入与剩余异氰酸根摩尔比为0.5～0.95∶1的低分子的二元醇或二元胺类扩链剂进行扩链反应1～4小时，扩链完毕后，将体系降温至25～35℃，加入与(D)相匹配的(E)及全部的(F)和水乳化，待乳化完全后脱去溶剂，经研磨得到体系的PH值为6-8，可流动的白色细腻膏状物。

本发明与现有技术相比，本发明的PU水乳液具有较高的硬度(邵A90)、良好的耐溶剂性(25℃丙酮中侵泡4小时不溶化)、耐水性(25℃侵泡24小时不开裂)、较高的粘接性能，较小的塌落度，成膜后具有微孔结构，具有透气性，并与其它水乳液具有良好混溶性以及可与它们形成稳定混合物，可作为涂料、粘合剂、皮革修补剂、人造革修饰剂、织物涂饰剂等，值得推广应用。

[具体实施例]

下面结合实例对本发明做详细说明，这种化工产品的制造技术对本专业的人来说还是比较清楚的。

阴离子型聚氨酯修饰膏的具体配方为：TDI-100：120g；HDI：10g；赛克：10g；PPG-210：70g；PPG220：200g；乙二醇：20g；DMPA：20g；TEA：16g；丙酮：100g；DMF：20g；乙酸乙酯：20g；去离子水：500g；轻质多孔材料：200g。

阴离子型聚氨酯修饰膏的具体制备方法如下：

脂肪族或芳香族的二异氰酸酯(A)与经过处理的多元醇(B)(C)的部分或全部，以NCO/OH(NH)＝1.5-2.5的摩尔比在40～80℃进行预聚反应1～6小时，预聚完毕后，加入占聚合物总量的2～20％的(D)并加入与剩余异氰酸根摩尔比为0.5～0.95∶1的低分子的二元醇或二元胺类扩链剂进行扩链反应1～4小时，扩链完毕后，将体系降温至25～35℃，加入与(D)相匹配的(E)(F)及全部的水乳化，待乳化完全后脱去溶剂，得到体系的PH值为6-8，外观为可流动、具有触变性的白色细腻膏状物。

Claims

1、一种阴离子型聚氨酯修饰膏，其特征在于由(A)二异氰酸酯、(B)具有活性氨基、羟基的大分子或低分子化合物、(C)三元醇化合物、(D)含羧基二元醇、(E)中和剂、(F)一种轻质多孔材料等物质反应合成组成，其配方可以为TDI-100：120g；HDI：10g；赛克：10g；PPG-210：70g；PPG220：200g；乙二醇：20g；DMPA：20g；TEA：16g；丙酮：100g；DMF：20g；乙酸乙酯：20g；去离子水：500g；轻质多孔材料：200g。

2、如权利要求1所述的一种阴离子型聚氨酯修饰膏，其特征在于(F)一种轻质多孔材料是一种中空微球(空心粉或轻粉)，由种空心、内含氮气和二氧化碳负压气体的细小粉末球体构成，粒径在20～250微米。

3、如权利要求1所述的一种阴离子型聚氨酯修饰膏，其特征在于(F)一种轻质多孔材料主要成分如下：(重量百分比)

SiO₂ 60～80％

MgO 0～15％

Na₂O 5～16％

MnO₂ 0～10％

CaO 5～25％

4、如权利要求1所述的一种阴离子型聚氨酯修饰膏，其特征在于(F)一种轻质多孔材料主要技术参数：粒径：10～100μm、外观：自由流动粉末，显微镜下观察为中空封闭球体、堆积密度0.20～0.25克/立方厘米、抗压强度：3～5兆帕、含碱量：小于4毫克当量/克、漂浮量：浸水24小时后，漂浮量不小于93％(体积比)、水份：小于0.5％、PH值：8～9。

5、如权利要求1所述的一种阴离子型聚氨酯修饰膏，其特征在于(F)一种轻质多孔材主要典型物理性质：粒度：10～100μm、近似粒径：75μm、壁厚：1～2μm、密度：5～25磅/英尺(随密度和颗粒而变)、膨胀系数：8.8～10℃(60-440℃)、比热：0.27千卡/克(近似值)、软化点：615℃长时间下的最高使用温度约550℃、吸油率：约36克油100毫升、介电常数：1.2兆赫兹到8.6千兆赫兹。

6、一种如权利要求1所述的阴离子型聚氨酯修饰膏的制备方法，其特征在于脂肪族或芳香族的二异氰酸酯(A)与经过处理的多元醇(B)(C)的部分或全部以NCO/OH(NH)＝1.5-2.5的摩尔比在40～80℃进行预聚反应1～6小时，预聚完毕后，加入占聚合物总量的2～20％的(D)并加入与剩余异氰酸根摩尔比为0.5～0.95：1的低分子的二元醇或二元胺类扩链剂进行扩链反应1～4小时，扩链完毕后，将体系降温至25～35℃，加入与(D)相匹配的(E)、及全部的(F)和水乳化，待乳化完全后脱去溶剂，经研磨得到体系的PH值为6-8，可流动的白色细腻膏状物。

7、权利要求1所述的一种阴离子型聚氨酯修饰膏可应用于涂料、粘合剂、皮革修补剂、人造革修饰剂、织物涂饰剂等化工技术领域。