一种含短氟碳链的有机氟硅改性聚氨酯乳液的制备方法

摘要

本发明涉及一种含短氟碳链的有机氟硅改性聚氨酯乳液的制备方法。该方法以异佛尔酮二异氰酸酯作为硬段，聚四氢呋喃醚二元醇、羟基硅油混合物作为软段，加热到70-110℃反应1-8h。然后加入二羟甲基丙酸和含氟二元醇作为扩链剂，进行一次扩链反应1-6h。降温至25-60℃，加入中和剂，搅拌0.5-1.5h，转移到高速分散仪中，加入去离子水和二次扩链剂，高速分散0.5-3h，所得乳液粒径均匀稳定。制得的改性聚氨酯乳液涂膜既具有更好的耐温、耐水、耐溶剂及耐腐蚀性，又具有良好的拒水、拒油性能。

主权项

1.一种有机氟硅改性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：（1）式I的含氟二元醇的制备将全氟己基环氧丙烷与有机胺在溶剂甲醇中、于18-28℃下搅拌反应8-10h，所述全氟己基环氧丙烷与有机胺的摩尔比为1:10-16，所述的有机胺是甲胺或乙胺或其水溶液；反应完毕，旋蒸除掉过量的甲胺或乙胺、溶剂甲醇及水；然后再加入第一次投加量1.2倍的全氟己基环氧丙烷和适量甲醇，62～65℃温度下搅拌回流反应8-10h；旋蒸除掉甲醇，剩余物用氯仿重结晶纯化，得下式I的含氟二元醇：其中，R为甲基或乙基，优选R为甲基；（2）改性聚氨酯乳液的制备在氮气保护下，将多异氰酸酯、聚醚多元醇、羟基硅油加入到反应器中，加热到温度T₁:70-110℃进行第一步反应1-8h，得到有机硅嵌段的聚氨酯预聚体；反应完全再将式I的含氟二元醇、亲水扩链剂溶于溶剂，滴加到反应器中，维持温度T₁:70-110℃进行一次扩连反应1-6h，得到有机氟硅改性的聚氨酯预聚物；反应完全停止加热；降温至T₂:25-60℃，加入中和剂，搅拌反应0.5-1.5h，继续降温至T₃:-10～10℃时，加入去离子水和二次扩链剂，高速分散0.5-3h，进行乳化和二次扩连，得有机氟硅改性聚氨酯乳液；上述步骤（2）中，原料组分质量百分数为：多异氰酸酯10-25%，聚醚多元醇40-60%，亲水扩链剂3-8%，式I的含氟二元醇1-20%，羟基硅油1-20%，中和剂1-5%，二次扩链剂0.1-1.5%；各组分质量比之和为100%；所述去离子水加量65-90wt%，使乳液固含量为10%-35%；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸或1，2-二羟基-3-丙磺酸钠；所述中和剂为三乙胺、氢氧化钠或三乙醇胺；所述二次扩链剂为乙二胺、乙二醇或1，4-丁二醇；所述溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮之一或组合。