[发明专利]源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）源于天然脂肪酸的硅杂化的聚酯多元醇的制备：将100份二聚酸、10～25份十二羟基硬脂酸、5～17份八羟丙基倍半硅氧烷和18～25份新戊二醇进行缩聚反应得到源于天然脂肪酸的硅杂化的聚酯多元醇；

（2）源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备：将100份上述聚酯多元醇减压脱水1～3h，降温至55～70℃，加入11～15份羧基的双羟基化合物和40～46份有机溶剂，待体系为均相时，加入28～32份官能团度等于2的异氰酸酯和0.01～0.1份催化剂，55～70℃反应2～4小时，降温至40～50℃，加入1～3份扩链剂反应1～2h，再加入4～10份中和剂反应0.5～1h，600～1000rpm搅拌速度下加入220～360份水乳化分散，脱除丙酮得到源于天然脂肪酸的硅杂化水性聚氨酯；

上述份数均为重量份。

2.根据权利要求1所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的八羟丙基倍半硅氧烷通过如下方法制备得到：将八甲基丙烯酰氧丙基倍半硅氧烷在体积比为1:1的1mol/L的氢氧化钠水溶液与N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中70℃水解12～24h得到；

步骤（1）中所述的缩聚反应条件为130℃反应1h，150℃反应1h，175℃反应1h，210℃反应8～12h；

步骤（1）中所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的聚酯多元醇的数均分子量为1000～6000。

3.根据权利要求2所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：

所述的八甲基丙烯酰氧丙基倍半硅氧烷制备方法为：10份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和100份的异丙醇溶液混合，再加入8份水及3份催化剂，在50℃条件下水解24h，50℃下旋蒸浓缩溶液；然后将浓缩溶液加入大甲苯中以饱和食盐水溶液洗涤甲苯溶液至中性，加入无水硫酸镁干燥甲苯溶液，即得硅氧烷齐聚物甲苯溶液；进一步在甲苯中回流缩合得到；上述份数均为重量份；

所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的聚酯多元醇的数均分子量为2900～4600。

4.根据权利要求1所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的减压脱水为在120℃减压脱水；

步骤（2）中所述的羧基的双羟基化合物为2,2-二羟甲基丙酸和2,2-二羟甲基丁酸中的一种或两种；

步骤（2）中所述的有机溶剂为丙酮与N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮的组合；丙酮与N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮的重量比为6～10:1。

5.根据权利要求1所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的官能团度等于2的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至少一种；

步骤（2）中所述的催化剂为机金属锡类。

6.根据权利要求5所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：

所述的官能团度等于2的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、1,3,3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸基甲基环己烷和二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的至少一种；

所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

7.根据权利要求1所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一种；

步骤（2）中所述的中和剂为三乙胺、氢氧化钠和氢氧化钾中至少一种。

8.一种源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯，其特征在于：所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯，其特征在于：所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯的重量固含量为30～40%。

10.权利要求8所述的源于天然脂肪酸的硅杂化的水性聚氨酯在软质聚合物的表面处理以及粘接中的应用。