CN1878807A - 含有硅氧烷基团的聚氨酯分散体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氨酯水分散体，其可以通过使多异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物在微粒乳状液中反应而得到。所述分散体特征在于异氰酸酯反应性化合物至少部分为式(I)的聚硅氧烷，其中R1和R2相互独立地为具有不超过20个碳原子的一价烃基，该烃基任选含有杂原子如O或N；R3和R4相互独立地为单键或具有不超过20个碳原子的二价烃基，该烃基任选含有杂原子如O或N；R5和R6相互独立地为基团OH、SH、NH2或NHR7，其中R7为具有不超过20个碳原子的一价烃基，该烃基任选含有杂原子如O或N；且n为1－100的整数。

Description

含有硅氧烷基团的聚氨酯分散体
本发明涉及一种聚氨酯水分散体，其可以通过使多异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物在微粒乳状液中反应而得到，其中异氰酸酯反应性化合物至少部分为式I的聚硅氧烷：
Figure A20048003291300041
其中
R1和R2相互独立地为具有不超过20个碳原子的一价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N，
R3和R4相互独立地为单键或具有不超过20个碳原子的二价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N，
R5和R6相互独立地为基团OH、SH、NH2或NHR7且R7为具有不超过20个碳原子的一价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N，且
n为1-100的整数。
聚氨酯通常通过使它们的起始化合物(异氰酸酯和异氰酸酯反应性化合物)在有机溶剂中的反应而制备。将所得聚氨酯分散于水中得到所谓的二次分散体。
聚氨酯分散体还可以直接通过使起始化合物在水相中反应而得到(初级分散体)。
这可通过WO 02/064657中所述的微粒乳状液聚合方法进行。
在该方法中，在少量水溶性低于10-7g/L水(在21℃下)的疏水性化合物存在下将起始化合物在水中乳化。
液滴尺寸通过已知方法调节为50-500nm。由于存在疏水性物质，不会出现Ostwald熟化效应(液滴生长到发生相分离)。
而且，在液滴中起始化合物可以反应成聚氨酯，而液滴尺寸保持或多或少相同。以此方式得到聚氨酯初级分散体。
希望聚氨酯分散体的颗粒尽可能小。聚氨酯分散体应含有尽可能低水平的低分子量成分，这些成分可能随后从所得膜中迁移出来。
聚氨酯分散体应具有高稳定性和良好的性能特征。
因此，本发明的目的是改进可以在微粒乳状液中得到的聚氨酯初级分散体的稳定性和性能特征。
因此，发现了开头所定义的聚氨酯水分散体。
还发现了一种制备该分散体的方法以及该分散体例如作为泡沫稳定剂的用途。
本说明书的聚氨酯分散体是可以通过使异氰酸酯和异氰酸酯反应性化合物在微粒乳状液中的水相中反应而得到的初级分散体，如WO 02/064657所述。
为此，借助表面活性化合物如乳化剂或保护性胶体将异氰酸酯和异氰酸酯反应性化合物(简称起始化合物)在水中乳化。
疏水性化合物作为共稳定剂的伴随使用是必要的。
这些共稳定剂的水溶性在21℃，1巴下优选低于10-5g/L水，更优选低于10-6g/L水，非常优选低于10-7g/L水。
共稳定剂的量例如可以为0.1-10重量份，尤其是1-3重量份/100重量份起始化合物。
合适共稳定剂的实例包括烃类如十六烷，卤代烃类，硅烷类，硅氧烷类，疏水性油类(橄榄油)或用于聚氨酯的起始化合物，条件是它们具有必要的疏水性。
还合适的尤其是式I的聚硅氧烷。因此，优选的式I的聚硅氧烷具有共稳定剂的上述溶解性。此时无需其他共稳定剂。此时聚氨酯不含任何可能从所得涂层中迁移的共稳定剂。
尤其是至少50重量％的共稳定剂可以为式I的那些。
起始化合物的乳化液滴的粒度优选为50-500nm。
粒度可以通过已知方法如在高压均化器中均化或施加超声波而调节。
起始化合物得到聚氨酯的反应可以在升高的温度，例如20-120℃，优选60-100℃下以已知方式进行。
象起始化合物的乳液一样，所得聚氨酯分散体的液滴尺寸优选为50-500nm，更优选100-300nm。
按照本发明，异氰酸酯反应性化合物至少部分为式I的聚硅氧烷。
在该式中，R1和R2相互独立地为具有不超过20个碳原子的一价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N原子。
烃基可以含有氧原子作为例如醚基或羟基。
R1和R2尤其为烷基，更优选C1-C10烷基，非常优选C1-C4烷基。
R1和R2尤其为甲基。
式I中的R3和R4可以相互独立地为单键或具有不超过20个碳原子的二价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N。
其中R3和R4为单键的情形应理解为上式I中的R3和/或R4不存在且R5和/或R6直接连接于各硅原子上的效果。
若R3和R4为烃基，则该基团可以含有杂原子，例如作为醚基、羟基或伯或仲氨基。
优选R3和R4相互独立地为单键或C1-C20烷基，尤其是C1-C10亚烷基。
更优选R3和R4相互独立地为单键或C1-C6亚烷基。
R5和R6相互独立地为基团OH、SH、NH2或NHR7。这里的R7具有R1的定义。R7尤其为烷基，更优选C1-C10烷基，非常优选C1-C4烷基。
优选R5和R6为羟基(OH)。
变量n为1-100，优选1-50，更优选5-50，非常优选5-40的整数。
作为优选的式I化合物，例如可以提到式II化合物：
其中R6和R5为羟基且R1和R2为C1-C4烷基。
优选的式I化合物还有其中R6和R5为羟基，R1和R2为C1-C4烷基且R3和R4为C1-C6亚烷基的那些。
该类化合物例如可以名称Tegomer从Goldschmidt得到。
最重要的是，聚氨酯优选由如下物质合成：
a)多异氰酸酯，
b)多元醇，其中
b1)多元醇(b)的总量中10-100mol％具有500-5000g/mol的分子量，
b2)多元醇(b)的总量中0-90mol％具有60-500g/mol的分子量，
c)单体(a)和(b)以外的单体，其具有至少一个异氰酸酯基团或至少一个对异氰酸酯基团呈反应性的基团且还带有至少一个亲水基团或一个潜亲水基团，
d)合适的话，单体(a)-(c)以外的其他化合物，其具有至少两个异氰酸酯反应性基团，其中至少一个基团为伯或仲氨基或巯基，
e)合适的话，单体(a)-(d)以外的一价化合物，其具有为醇羟基、伯或仲氨基或异氰酸酯基团的反应性基团。
作为单体(a)尤其应提及二异氰酸酯X(NCO)2，其中X为具有4-15个碳原子的脂族烃基、具有6-15个碳原子的环脂族或芳族烃基或具有7-15个碳原子的芳脂族烃基。该类二异氰酸酯的实例是四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯基环己烷、1-异氰酸酯基-3，5，5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(IPDI)、2，2-二(4-异氰酸酯基环己基)丙烷、三甲基己烷二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯基苯、2，4-二异氰酸酯基甲苯、2，6-二异氰酸酯基甲苯、4，4’-二异氰酸酯基二苯基甲烷、2，4’-二异氰酸酯基二苯基甲烷、对苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、二(4-异氰酸酯基环己基)甲烷(HMDI)的异构体如反式/反式、顺式/顺式和顺式/反式异构体以及这些化合物的混合物。
这类二异氰酸酯可以市购。
作为这些异氰酸酯的混合物特别重要的是二异氰酸酯基甲苯和二异氰酸酯基二苯基甲烷的各结构异构体的混合物；尤其合适的是80mol％2，4-二异氰酸酯基甲苯和20mol％2，6-二异氰酸酯基甲苯的混合物。还尤其有利的是芳族异氰酸酯如2，4-二异氰酸酯基甲苯和/或2，6-二异氰酸酯基甲苯与脂族或环脂族异氰酸酯如六亚甲基二异氰酸酯或IPDI的混合物，其中脂族异氰酸酯与芳族异氰酸酯的优选混合比为4∶1-1∶4。
另外，可以使用具有超过2个异氰酸酯基团的多异氰酸酯。合适的实例包括例如六亚甲基二异氰酸酯的异氰酸酯和缩二脲。
为了合成聚氨酯，除了上述化合物以外，还可以将除了游离异氰酸酯基团外还带有封闭异氰酸酯基团如缩脲二酮(uretdione)的异氰酸酯用作化合物。
从有效成膜和弹性的角度看，合适的多元醇(b)主要包括分子量为约500至5000g/mol，优选约1000至3000g/mol的较高分子量多元醇(b1)。该分子量为数均分子量Mn。Mn通过测定端基数目(OH数)而得到。
多元醇(b1)可以是聚酯多元醇，其例如由Ullmanns Encyklopdie dertechnischen Chemie，第4版，第19卷，第62-65页已知。优选使用的聚酯多元醇通过使二元醇与二元羧酸反应而得到。代替游离多元羧酸，还可以使用对应的多元羧酸酐或对应的低级醇多元羧酸酯或其混合物来制备聚酯多元醇。多元羧酸可以是脂族、环脂族、芳脂族、芳族或杂环的且合适的话可以被例如卤素原子取代和/或可以是不饱和的。可以提到的其实例包括辛二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸和二聚脂肪酸。优选通式HOOC-(CH2)y-COOH的二羧酸，其中y为1-20的数，优选2-20的偶数，例如琥珀酸、己二酸、癸二酸和十二烷二甲酸。
合适的多元醇例如包括乙二醇、丙烷-1，2-二醇、丙烷-1，3-二醇、丁烷-1，3-二醇、丁烯-1，4-二醇、丁炔-1，4-二醇、戊烷-1，5-二醇、新戊二醇、二(羟甲基)环己烷如1，4-二(羟甲基)环己烷、2-甲基丙烷-1，3-二醇、甲基戊二醇，还有二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇和聚丁二醇。优选通式HO-(CH2)x-OH的醇，其中x为1-20的数，优选2-20的偶数。其实例是乙二醇、丁烷-1，4-二醇、己烷-1，6-二醇、辛烷-1，8-二醇和十二烷-1，12-二醇。还优选新戊二醇。
合适的话，还合适的是聚碳酸酯二醇，例如通过使光气与过量的作为聚酯多元醇的合成组分提到的低分子量醇反应而得到。
合适的话，还可以使用基于内酯的聚酯多元醇，其为内酯的均聚物或共聚物，优选内酯与合适二官能起始剂分子的加合物，所述加合物含有端羟基。合适的内酯优选包括衍生于通式HO-(CH2)z-COOH化合物的那些，其中z为1-20的数且其中亚甲基单元中的一个氢原子还可以被C1-C4烷基代替。实例是e-己内酯、β-丙内酯、g-丁内酯和/或甲基-e-己内酯及其混合物。合适的起始剂组分例如为上面作为聚酯多元醇的合成组分提到的低分子量二元醇。e-己内酯的对应聚合物是特别优选的。低级聚酯二醇或聚醚二醇也可以用作制备内酯聚合物的起始剂。代替内酯的聚合物，还可以使用对应于内酯的羟基羧酸的对应的化学等同缩聚物。
聚醚多元醇尤其可以通过如下方式而得到：通过在例如BF3存在下聚合氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、四氢呋喃、氧化苯乙烯或表氯醇自身而得到；或通过将这些化合物与含有反应性氢原子的起始化合物如醇或胺，例如水、乙二醇、丙烷-1，2-二醇、丙烷-1，3-二醇、2，2-二(4-羟基苯基)丙烷或苯胺加成，合适的话以混合物加成或依次加成而得到。特别优选分子量为240-5000，尤其是500-4500的聚氧丙烯、聚四氢呋喃。
b1)仅包括聚醚多元醇，其中低于20重量％由氧化乙烯组成。具有至少20重量％氧化乙烯的聚醚二醇是亲水性聚醚二醇，其包括在单体c)中。
合适的话，作为单体(c1)还可以使用多羟基烯烃，优选具有2个端羟基的那些，例如α，ω-二羟基聚丁二烯、α，ω-二羟基聚甲基丙烯酸酯或α，ω-二羟基聚丙烯酸酯。该类化合物例如由EP-A 0622378已知。其他合适的多元醇是聚缩醛、聚硅氧烷和醇酸树脂。
聚氨酯的硬度和弹性模量可以通过除了二醇(b1)外还使用分子量为约60至500g/mol，优选62-200g/mol的低分子量二醇(b2)作为二醇(b)而提高。
作为单体(b2)尤其使用对制备聚酯多元醇所提到的短链链烷二醇的合成组分，优选使用具有2-12个碳原子且具有偶数碳原子的未支化二醇以及戊烷-1，5-二醇和新戊二醇。
合适的多元醇b2)例如包括乙二醇、丙烷-1，2-二醇、丙烷-1，3-二醇、丁烷-1，3-二醇、丁烯-1，4-二醇、丁炔-1，4-二醇、戊烷-1，5-二醇、新戊二醇、二(羟甲基)环己烷如1，4-二(羟甲基)环己烷、2-甲基丙烷-1，3-二醇、甲基戊二醇以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇和聚丁二醇。优选通式HO-(CH2)x-OH的醇，其中x为1-20的数，优选2-20的偶数。其实例是乙二醇、丁烷-1，4-二醇、己烷-1，6-二醇、辛烷-1，8-二醇和十二烷-1，12-二醇。还优选新戊二醇。
优选多元醇(b1)基于二醇(b)总量的分数为10-100mol％且单体(b2)基于二醇(b)总量的分数为0-90mol％。特别优选二醇(b1)与单体(b2)的比例为0.1∶1-5∶1，更优选0.2∶1-2∶1。
为了改进聚氨酯在水中的分散性，聚氨酯可以包含作为合成组分的单体(c)，该单体不同于组分(a)、(b)和(d)且带有至少一个异氰酸酯基团或至少一个对呈异氰酸酯基团呈反应性的基团以及额外带有至少一个亲水基团或一个可以转化成亲水基团的基团。
尽管可以使用这类亲水性单体，但它们对稳定的微粒乳状液并不是必要的。离子性基团的量优选低于100mmol/1000g聚氨酯，特别优选聚氨酯不含单体c)。
不同于单体(a)-(c)且合适的话也为聚氨酯的成分的单体(d)通常用于交联或扩链。
可以用于产生一定程度的支化或交联的官能度大于2的醇例如是三羟甲基丙烷、甘油或糖。
额外合适的是除了羟基外还带有其他异氰酸酯反应性基团的一元醇，如具有一个或多个伯和/或仲氨基的一元醇，例如单乙醇胺。
当在水存在下进行扩链和/或交联时，尤其使用具有2个或更多个伯和/或仲氨基的多胺，因为与醇或水相比，胺通常更快地与异氰酸酯反应。这在希望得到交联的聚氨酯或具有高分子量的聚氨酯时通常是必要的。
适于该目的的胺通常为分子量为32-500g/mol，优选60-300g/mol的多官能胺，其含有至少两个选自伯和仲氨基的氨基。其实例是二胺如二氨基乙烷、二氨基丙烷、二氨基丁烷、二氨基己烷、哌嗪、2，5-二甲基哌嗪、氨基-3-氨基甲基-3，5，5-三甲基环己烷(异佛尔酮二胺，IPDA)、4，4’-二氨基二环己基甲烷、1，4-二氨基环己烷、氨乙基乙醇胺、肼、水合肼或三胺如二亚乙基三胺或1，8-二氨基-4-氨基甲基辛烷。
胺还可以封闭形式使用，例如以对应的酮亚胺(例如参见CA-A 1 129 128)、酮连氮(例如参见US-A 4 269 748)或胺盐(参见US-A 4 292 226)的形式使用。例如如US-A 4 192 937所用的唑烷也是可以用于制备本发明聚氨酯、用于预聚物扩链的封闭多胺。
合适的话还使用的单体(e)是单异氰酸酯、一元醇、伯单胺和仲单胺。通常而言，它们的分数基于单体总摩尔量不超过10mol％。这些单官能化合物通常带有其他官能团如烯属基团或羰基且用于将官能团引入聚氨酯中，以使聚氨酯可以分散和/或交联或进行其他类似聚合物的反应。适于该目的的单体包括例如异丙烯基-a，a-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)和丙烯酸或甲基丙烯酸的酯如丙烯酸羟基乙酯或甲基丙烯酸羟基乙酯。
当基本仅将脂族二异氰酸酯、环脂族二异氰酸酯或芳脂族二异氰酸酯用作单体(a)时，尤其得到具有特别良好的性能特征的涂料。
聚硅氧烷可以是单体b)或d)，这取决于反应性基团(R5和R6)的性质和分子量的高低。
聚硅氧烷的引入改进了微粒乳状液的稳定性。所得分散体非常精细。
对于这种稳定性改进而言，基于聚氨酯，仅优选为至少0.5重量％，更优选至少1重量％，尤其是至少2重量％或5重量％的量就足够了。
式I的聚硅氧烷的量可以总共至多为90重量％，尤其是至多70重量％，更优选至多50重量％。
优选该量基于聚氨酯为1-70重量％或2-50重量％，尤其是5-30重量％。
通常选择组分(a)-(e)及其各自的摩尔量以使比例A∶B为0.5∶1-2∶1，优选0.8∶1-1.5，更优选0.9∶1-1.2∶1，其中A为异氰酸酯基团的摩尔量且B为羟基摩尔量和能够在加成反应中与异氰酸酯反应的官能团的摩尔量的总和。非常特别优选比例A∶B尽可能接近1∶1。
所用单体(a)-(e)通常平均带有1.5-5个，优选1.9-2.1个，更优选2.0个异氰酸酯基团且分别带有能够在加成反应中与异氰酸酯反应的官能团。
组分(a)-(e)聚加成以制备聚氨酯优选在至多180℃，优选至多100℃的反应温度下在大气压力、自生压力或惰性气体如氮气或二氧化碳的过压下进行。
微粒乳状液的制备是已知的且上面已经描述。
关于这一点，可以额外参考下列特定实施方案：
制备聚硅氧烷
式I的聚硅氧烷可以由其起始化合物在形成微粒乳状液的相同水相中制备(就地)。
该制备可以在微粒乳状液的制备之前、之中或之后进行。
尤其可以由聚氨酯的起始化合物制备微粒乳状液并且可以在所述微粒乳状液中进行形成聚硅氧烷和聚氨酯的反应。
混合体系
除了聚氨酯外，水分散体还可以含有其他聚合物，尤其是可以通过自由基加成聚合得到的聚合物。所述体系优选为混合体系。
在这些混合体系中，聚氨酯和聚合物以分散颗粒存在于混合物中并优选部分相互粘附。
为了制备混合体系，可以在相同的微粒乳状液中聚合聚氨酯的起始化合物和可以通过自由基加成聚合得到的聚合物的单体，例如如DE-A 10241294(PF 53898)所述。此时混合体系直接通过在微粒乳状液中聚合而得到。
在这些混合体系情况下，聚硅氧烷的上述重量分数不单单涉及聚氨酯，而是涉及以微粒乳状液得到的整个混合体系。
优选至少60重量％的可以通过自由基加成聚合得到的聚合物由(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯组成。聚氨酯在混合体系中的分数例如可以为5-95重量％。其他聚合物的分数相应地加至100％且同样可以为5-95重量％。
本发明聚氨酯分散体(或混合体系)的稳定性良好。
本发明分散体基本没有附聚或沉降的倾向。
得到的分散颗粒比没有这些聚硅氧烷的聚氨酯的分散颗粒要细。
本发明分散体具有良好的性能特征，尤其是有效粘合于常规物质金属、塑料或木材。
本发明分散体高度适于作为粘合剂、密封材料或涂料组合物的基料。
本发明分散体还高度适于作为化妆品制剂如喷发胶、定型发胶、指甲油、化妆品或洗发水的基料。在化妆品制剂的情况下，式I的聚硅氧烷的量优选为0.1-20重量％，但特别优选至少0.5-10重量％。
它们还特别适于作为泡沫稳定剂，例如用于聚氨酯泡沫。在用作泡沫稳定剂的情况下，有利的是式I的聚硅氧烷在聚氨酯中的量为至少10重量％，更优选至少20重量％且不超过80重量％，更优选不超过60重量％。
实施例
反应物和缩写：
IPDI：异佛尔酮二异氰酸酯
Figure A20048003291300131
Tegomer 2111：n＝10
Tegomer 2311：n＝30
PU：聚氨酯
PS：聚苯乙烯
PA：聚丙烯酸酯
DDDBr：二(十二烷基)甲基溴化铵
实施例1：
将6g由0.5355g IPDI和5.4645g Tegomer 2311组成的单体混合物与200mg十六烷混合并加入200mg十二烷基硫酸钠和24g水的溶液中。在用磁力搅拌器以其最高设定值搅拌1小时后，加入50mg二月桂酸二辛基锡催化剂，然后通过在90％的振幅(Branson Sonifier W450)和冰冷却下超声处理2分钟(Branson Sonifier W450 Digital)而制备微粒乳状液。随后将温度升至60℃。反应在2小时后结束。
粒度：194nm
固体含量：19.00％
分子量：51.3×103g/mol。
实施例2：
类似实施例1；单体混合物由1.3456g IPDl和4.6544g Tegomer 2111组成。
粒度：198nm
固体含量：19.96％
分子量：40.5×103g/mol。
实施例3：
类似实施例1；使用二月桂酸二丁基锡(DBTL)作为催化剂。
粒度：434nm
固体含量：20.41％
分子量：20.2×103g/mol。
实施例4：
将6g由0.6744g IPDI、5.166g Tegomer 2311和0.152g十二烷二醇组成的单体混合物与200mg十六烷混合并加入200mg十二烷基硫酸钠和24g水的溶液中。在用磁力搅拌器以其最高设定值搅拌1小时后，加入50mg二月桂酸二辛基锡催化剂，然后通过在90％的振幅(Branson Sonifier W450)和冰冷却下超声处理2分钟(Branson Sonifier W450 Digital)而制备微粒乳状液。随后将温度升至60℃。反应在2小时后结束。
粒度：222nm
固体含量：19.86％
分子量：51.3×103g/mol。
实施例5：
类似实施例4，但使用1.8840g IPDI、3.2584g Tegomer 2111和0.8576g十二烷二醇的单体混合物。
粒度：116nm
固体含量：10.98％
分子量：51.3×103g/mol。
实施例6(制备混合体系)：
将6g由0.2678g IPDI、2.7323g Tegomer 2311和3g苯乙烯组成的单体混合物与200mg十六烷混合并加入200mg十二烷基硫酸钠和24g水的溶液中。在用磁力搅拌器以其最高设定值搅拌1小时后，加入25mg二月桂酸二辛基锡催化剂，然后通过在90％的振幅(Branson Sonifier W450)和冰冷却下超声处理2分钟(Branson Sonifier W450 Digital)而制备微粒乳状液。随后将温度升至60℃。在60℃下反应3小时后将温度升至72℃并加入50mg KPS(过硫酸钾)。反应在4小时后结束。
粒度：85nm
固体含量：18.37％
分子量(PU)：55.6×103g/mol
分子量(PS)：513×103g/mol。
实施例7：
制备聚硅氧烷
将0.4g二(十二烷基)甲基溴化铵和2g 1N NaOH加入7.217g D4和2.753g M2BOH中。通过搅拌得到悬浮液。反应在60℃的温度下进行(反应时间为72小时)。形成的PDMS的分子量为2000×103g/mol(由GPC测定)。在反应结束后将产物洗涤3次。
制备混合体系
使用2.842g PDMS、0.158g IPDI和3g苯乙烯制备微粒乳状液。在用磁力搅拌器以其最高设定值搅拌1小时后，加入25mg二月桂酸二辛基锡催化剂，然后通过在90％的振幅(Branson Sonifier W450)和冰冷却下超声处理2分钟(Branson Sonifier W450 Digital)而制备微粒乳状液。随后将温度升至60℃。在60℃下反应3小时后将温度升至72℃并加入40mg KPS。反应在4小时后结束。
粒度：75nm
分子量(PS)：310×103g/mol。
实施例8：
类似实施例7；使用2.842g PDMS、0.158g IPDI和3g丙烯酸丁酯的单体混合物。
粒度：97nm
分子量(PU)：40×103g/mol
分子量(PA)：290×103g/mol。
实施例9：
将10.7g Tegomer H-Si 2111、14.96g熔融环己烷二甲醇和15.8g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与96.6g含有3.7g Texapon NSO的DI水一起搅拌。然后使用Branson Sonifier W 450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理4分钟。将样品与6滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热5小时。在40my上过滤后固体含量为25％，粒度为239nm。
实施例10：
将2.5g Tegomer H-Si 2111、2.19g熔融环己烷二甲醇、3.18g聚醚醇Lupranol VP 9343和4.2g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与27.4g含有1.6g Steinapol NLS的DI水一起搅拌。然后使用Branson Sonifier W450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理90秒。将样品与2滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热4小时。在40my上过滤后固体含量为29％，粒度为104nm。
实施例11，对比例：聚THF1000代替Tegomer H-Si 2111：
将2.85g聚THF1000、2.06g熔融环己烷二甲醇、2.99g聚醚醇LupranolVP 9343和3.96g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与26.9g含有1.6gSteinapol NLS的DI水一起搅拌。然后使用Branson Sonifier W 450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理90秒。将样品与2滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热4小时。在40my上过滤后固体含量为28.6％，粒度为217nm。
实施例12：
将32.1g Tegomer H-Si 2111、7.0g丁烷-1，4-二醇、1.6g十六烷和25.9gIPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与108.4g DI水和17.4g SteinapolNLS一起在室温下搅拌。然后使用Branson Sonifier W 450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理4分钟。将样品与6滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热5小时。在40my上过滤后固体含量为31.2％，粒度为235nm。
实施例13(对比)：
将35.2g pTHF1000、6.3g丁烷-1，4-二醇、1.6g十六烷和23.47g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与108.4g DI水和17.4g Steinapol NLS一起在室温下搅拌。然后使用Branson Sonifier W 450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理4分钟。将样品与6滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热5小时。在40my上过滤之后的固体含量为31％，粒度为265nm。
实施例14：
将22.3g Tegomer H-Si 2111、12.7g 3-甲基戊烷-1，5-二醇、1.6g十六烷和30g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与108.4g DI水和17.4gSteinapol NLS一起在室温下搅拌。然后使用Branson Sonifier W 450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理4分钟。将样品与6滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热5小时。在40my上过滤之后固体含量为31.8％，粒度为209nm。
实施例15(对比)：
将25g聚酯二醇(OHN：105mg KOH/g)、11.6g 3-甲基戊烷-1，5-二醇、1.6g十六烷和27.5g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与108.4g DI水和17.4g Steinapol NLS一起在室温下搅拌。然后使用Branson Sonifier W450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理4分钟。将样品与6滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热5小时。在40my上过滤之后固体含量为31％，粒度为294nm。
实施例16：
将32.9g Tegomer H-Si 2111、7.2g丁烷-1，4-二醇和26.6g IPDI混合并使用磁力搅拌器将该混合物与108.4g DI水和17.4g Steinapol NLS一起在室温下搅拌。然后使用Branson Sonifier W 450在100％振幅和50％脉冲以及冰冷却下声波处理4分钟。将样品与6滴DBTL混合并将该混合物在60℃下加热5小时。在40my上过滤之后固体含量为29％，粒度为269nm。

Claims (10)

1.一种聚氨酯水分散体，其通过使多异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物在微粒乳状液中反应而得到，其中异氰酸酯反应性化合物至少部分为式I的聚硅氧烷：
其中
R1和R2相互独立地为具有不超过20个碳原子的一价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N，
R3和R4相互独立地为单键或具有不超过20个碳原子的二价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N，
R5和R6相互独立地为基团OH、SH、NH2或NHR7且R7为具有不超过20个碳原子的一价烃基，合适的话，该烃基还可以含有杂原子如O或N，且
n为1-100的整数。
2.根据权利要求1的水分散体，其中
R1和R2相互独立地为C1-C4烷基，
R3和R4相互独立地为单键或C1-C6亚烷基，和
R5和R6独立地为基团OH、SH、NH2或NHR7且R7为C1-C4烷基。
3.根据权利要求1或2的水分散体，其中聚氨酯由如下物质合成：
a)多异氰酸酯，
b)多元醇，其中
b1)多元醇(b)的总量中10-100mol％具有500-5000g/mol的分子量，
b2)多元醇(b)的总量中0-90mol％具有60-500g/mol的分子量，
c)单体(a)和(b)以外的单体，其具有至少一个异氰酸酯基团或至少一个对异氰酸酯基团呈反应性的基团且进一步带有至少一个亲水基团或一个潜亲水基团，
d)合适的话，单体(a)-(c)以外的其他化合物，其具有至少两个异氰酸酯反应性基团，其中至少一个基团为伯或仲氨基或巯基，
e)合适的话，单体(a)-(d)以外的一价化合物，其具有为醇羟基、伯或仲氨基或异氰酸酯基团的反应性基团。
4.根据权利要求1-4中任一项的水分散体，其中1-90重量％的聚氨酯由式I的聚硅氧烷组成。
5.水分散体，包含根据权利要求1-4中任一项的聚氨酯和至少一种其他聚合物，尤其是可以通过自由基加聚得到的聚合物。
6.制备聚氨酯水分散体的方法，通过使多异氰酸酯和含有异氰酸酯反应性基团的化合物在含水微粒乳状液中反应而进行，其中异氰酸酯反应性化合物至少部分为式I的聚硅氧烷。
7.根据权利要求6的方法，其中微粒乳状液的单体液滴尺寸为50-500nm。
8.根据权利要求6或7的方法，其中聚硅氧烷通过使其起始化合物在制备微粒乳状液之前、之中或之后就地反应而制备。
9.根据权利要求1-5中任一项的水分散体在涂料组合物、粘合剂、浸渍组合物、密封剂或化妆品制剂中的用途。
10.根据权利要求1-5中任一项的水分散体在聚氨酯泡沫中作为泡沫稳定剂的用途。
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