端羟基醇酸树脂改性水性聚氨酯及其制备方法

摘要

本发明涉及一种醇酸树脂改性水性聚氨酯及其制备方法，其结构式为：改性水性聚氨酯由端羟基醇酸树脂取代普通的多元醇制备而成。采用酯化缩聚和逐步聚合工艺。首先用脂肪酸、多元酸、多元醇采用脂肪酸法制取端羟基醇酸树脂；其二将端羟基醇酸树脂、多羟基羧酸与多异氰酸酯反应制备含亲水基团的端异氰酸酯预聚体；其三在预聚体中加入成盐剂中和羧酸成盐；其四将上述产物分散于冰水中，同时加入多元胺扩链。其五反应完毕后蒸馏脱除溶剂，制得醇酸树脂改性的高性能聚氨酯水分散液。本产品具有高耐油性、耐化学品性、耐水性，同时具有优异的硬度、丰满度、光泽度、储存稳定性、力学性能以及综合性能。

主权项

一种端羟基醇酸树脂改性水性聚氨酯的制备方法，其特征为，包括以下步骤：①、将多元醇、脂肪酸、多元酸按照总投料量的5~25%、40~60%、20~45%混合，用二甲苯做回流溶剂， 150℃~160℃保温反应1.5~2.5小时，175~185℃保温反应2~3小时，升温至200~220℃，保温反应至酸值5~15mgKOH.g‑1，停止加热，蒸出二甲苯，制得端羟基醇酸树脂；②向上述端羟基醇酸树脂加入多异氰酸酯，85℃~95℃条件下保温反应1~2小时；再加入亲水性扩链剂，70℃~90℃条件下反应1~2小时；然后加入对羟基化合物和溶剂，60℃~65℃恒温反应至测得NCO含量为加入量的4~8%时，最后降温至5℃~10℃出料，制得端羟基醇酸树脂改性聚氨酯预聚体；③将端羟基醇酸树脂改性聚氨酯预聚体加入分散缸，转速控制在500~1000转/分进行搅拌分散，10℃以下加入成盐剂、丙酮，中和羧基成盐，5~6分钟后将转速提至1000~2000转/分，然后加入冰水进行分散乳化，9~11分钟后加入多元胺扩链剂进行扩链，高速分散9~11分钟,将转速降低至450~500转/分，分散0.5~1.5小时，制得端羟基醇酸树脂改性聚氨酯水分散液；④将端羟基醇酸树脂改性聚氨酯水分散液加入脱溶釜脱溶，温度55~65℃，真空度‑0.08Mpa~‑0.09Mpa下脱除溶剂制得端羟基醇酸树脂改性水性聚氨酯；所述多元醇为乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、季戊四醇中的一种或其任意混合物；所述脂肪酸为油酸、亚油酸、脱水蓖麻油酸中的一种或其任意混合物；所述的多元酸为己二酸、富马酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸中的一种或其任意混合物；所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯，所述步骤②溶剂为丙酮、甲乙酮或二甲基甲酰胺；所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；所述对羟基化合物为乙二醇、1，4‑丁二醇或一缩二乙二醇；所述水是0℃的去离子水；所述成盐剂为三乙胺；所述多元胺扩链剂为异佛尔酮二胺、二乙烯三胺或四乙烯五胺；所述端羟基醇酸树脂、多异氰酸酯、亲水性扩链剂、对羟基化合物、溶剂、成盐剂、多元胺扩链剂投料量分别占步骤②~③总投料量的10~26%、6~30%、4~8%、1~10%、8~20%、1~6%、2~5%。