[发明专利]制备高性能脂肪族-芳香族混合型水性聚氨酯的改良方法

权利要求书

1.一种制备水性聚氨酯的方法，其包含下列步骤

(1)混合亲水成分、长链多元醇与沸点介于50-80℃的水溶性溶剂为混合物，随后同时加入芳香族二异氰酸盐与脂肪族二异氰酸盐在上述混合物中，反应形成预聚物，其中NCO/OH官能团的当量数比＝1.6-3.0，芳香族二异氰酸盐占全部二异氰酸盐的摩尔百分比5到50％；

(2)加入中和剂在(1)中的预聚物；

(3)进行水分散；

(4)选择性地添加交联剂；和

(5)加入二胺链延长剂，

由此合成水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的方法，其中NCO/(OH+NH₂)官能团的当量数比＝1-1.3。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂可用蒸馏回收。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂为酮类。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述溶剂为丁酮。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述长链多元醇选自包含酯类、醚类、碳酸酯类、硅氧烷类(silicone)、烯烃类和其混合物组成的群组。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述长链多元醇的数目平均分子量为600-4,000g/mole，官能团数为2。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述亲水成分具有选自由羧酸或羧酸盐基、磺酸或磺酸盐基、磷酸或磷酸盐基、聚乙烯醚链段与其混合物组成的群组的基团。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述亲水成分选自二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、N-(2-羟乙基)牛磺酸钠盐(N-(2-Hydroxyethyl)taurinemonosodium salt)、1，4-丁二醇-2-磺酸钠盐(Sodium 1，4-butanediol-2-sulfonate)、聚乙烯醚磺酸盐二胺、聚乙烯醚磺酸盐二醇和其混合物组成的群组。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述芳香族二异氰酸盐选自二苯基甲烷二异氰酸盐(diphenylmethane diisocyanate，MDI)、甲苯二异氰酸盐(toluene diisocyanate，TDI)、对苯二异氰酸盐(p-Phenylene diisocyanate，PPDI)和其混合物组成的群组。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述脂肪族二异氰酸盐选自4，4′-二环己基甲烷二异氰酸盐(Hydrogenated diphenylmethane diisocyanate，H₁₂MDI)、异佛尔酮二异氰酸盐(Isophorone diisocyanate，IPDI)、1，6-己烷二异氰酸盐(1，6-hexane diisocyanate，HDI)、1，6-己烷二异氰酸盐二量体(HDI dimer)、亚二甲苯基二异氰酸盐(Xylylenedissocyanate，XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸盐(α，α，α′，α′-Tetramethylxylylenediisocyanate，TMXDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸盐(Trimethyl-hexamethylenediisocyanate，TMHDI)和其混合物组成的群组。

12.根据权利要求11所述的方法，其中当脂肪族二异氰酸盐为异佛尔酮二异氰酸盐(IPDI)时，水分散的操作温度约为30℃到40℃。

13.根据权利要求11所述的方法，其中当脂肪族二异氰酸盐为1，6-己烷二异氰酸盐(HDI)时，水分散的操作温度为20℃到30℃。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述芳香族二异氰酸盐占全部二异氰酸盐的摩尔百分比10到40％。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述中和剂选自三乙基胺、氢氧化胺、氢氧化钠、氢氧化钾和其混合物组成的群组。