[发明专利]高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯及制备方法

权利要求书

1.一种高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述水性聚氨酯由以下按重量份数计的组分组成：

聚酯多元醇                    100份

含羧基的小分子二醇            8～14份

二异氰酸酯                    30～45份

扩链剂                        0.6～1.2份

中和剂                        9～11份

去离子水                      250～350份

有机溶剂                      32～50份

所述聚酯多元醇是由多元酸与小分子二元醇按官能团摩尔比COOH/OH＝1∶1.1～1∶1.7反应得到，所述多元酸是二聚酸和小分子二元酸的混合酸，且二聚酸占混合酸的重量30％～100％。

2.根据权利要求1所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述聚酯多元醇和含羧基的小分子二醇中的OH和二异氰酸酯中的NCO按官能团摩尔比OH/NCO＝1∶1～1∶1.9；所述含羧基的小分子二醇占水性聚氨酯中不挥发成分重量的5％～10％；所述聚酯多元醇是由多元酸与小分子二元醇按官能团摩尔比COOH/OH＝1∶1.2～1∶1.6反应得到。

3.根据权利要求2所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述聚酯多元醇和含羧基的小分子二醇中的OH和二异氰酸酯中的NCO按官能团摩尔比OH/NCO＝1∶1～1∶1.6；所述含羧基的小分子二醇占水性聚氨酯中不挥发成分重量的6％～8％。

4.根据权利要求1所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述小分子二元醇为新戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、乙二醇、一缩二乙二醇和一缩二丙二醇中一种以上混合；所述小分子二元酸为己二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种以上混合。

5.根据权利要求4所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述小分子二元醇为新戊二醇和一缩二乙二醇中的一种或两种混合。

6.根据权利要求1所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述聚酯多元醇按以下方法制备得到：将多元酸和小分子二元醇混合，在氮气气氛下搅拌升温，在120℃～175℃反应3～5h后，升温至190℃～210℃，再反应3～5h；取样测酸值，待酸值小于20mgKOH/g，停止通氮气，进行抽真空，待酸值小于或等于1mgKOH/g时，停止反应。

7.根据权利要求1所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述含羧基的小分子二醇为2，2-二羟甲基丙酸和2，2-二羟甲基丁酸中的一种或两种混合；所述二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯中的一种以上混合；所述扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种以上混合；所述中和剂为三乙胺、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种以上混合；所述有机溶剂为丙酮、N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种以上混合，有机溶剂占水性聚氨酯不挥发成分重量的10％～50％。

8.根据权利要求7所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯，其特征在于：所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯中的一种以上混合；所述有机溶剂占水性聚氨酯不挥发成分重量的15％～30％。

9.根据权利要求1所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

(1)预聚反应：将聚酯多元醇在110～120℃减压脱水2～3h后，降温至60～80℃，然后加入含羧基的小分子二醇、有机溶剂和二异氰酸酯，在60～80℃反应2～4h，得到预聚体；

(2)扩链反应：向步骤(1)所得预聚体中加入扩链剂，在50～70℃反应1～3h；

(3)中和反应：加入中和剂，在50～70℃反应0.5～2h，得到聚合物；

(4)乳化反应：将步骤(3)所得聚合物在高速搅拌分散下，加入去离子水乳化分散，最后脱除有机溶剂得到含二聚酸结构单元的水性聚氨酯。

10.根据权利要求1所述的高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯应用于制备皮革、涂料、胶黏剂或密封胶。