[发明专利]用作高分子材料的水性聚氨酯分散液及其制备方法

权利要求书

1.一种用作高分子材料的水性聚氨酯分散液的制备方法：其特征在于，该聚氨酯分散液的原料组成包括：

a)一种含羧酸盐基团的异氰酸酯基结尾的聚氨酯预聚体，由以下组份反应合成：

1)一种由1,6-己基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基异氰酸酯和多异氰酸酯组成的多聚异氰酸酯混合物；多异氰酸酯是从异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中任选一种；

2)一种含二个或二个以上活泼氢的分子量为1000～8000的有机多羟基聚合物包括聚酯多元醇、聚醚多元醇或它们的混合物；

3)小分子多元醇，其分子量为60～1000；

4)分子式为（HO）_XR(COOH)_Y的有机羟基羧酸化合物，其中R代表6-12碳原子的直链或带支链的羟基，x和y代表1-3的正整数；

b）中和剂，选自氨、氨水、伯胺、仲胺或叔胺中的一种；

c）含活泼氢的扩链剂，选自乙二胺、乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或甘油中的一种。

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的聚酯多元醇为选自乙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇及其它们的混合物与己二酸反应生成的聚酯二醇，所述的聚醚多元醇为环氧乙烷和环氧丙烷及其混合物组成的聚醚二醇。

3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物的摩尔比为聚酯多元醇：聚醚多元醇为（0.1～100）：（100～0.1）。

4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的聚酯多元醇、聚醚多元醇或它们的混合物与异氰酸酯的摩尔比为1:1～5。

5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的有机羟基羧酸化合物选自二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。

6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的小分子多元醇与聚酯多元醇、聚醚多元醇或它们的混合物的摩尔比为0.01～0.45:1。

7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的有机羟基羧酸化合物与聚酯多元醇、聚醚多元醇或它们的混合物的摩尔比为0.05～0.5:1。

8.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的中和剂与聚酯多元醇、聚醚多元醇或它们的混合物的摩尔比为0.05～0.5:1。

9.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于所述的扩链剂与聚酯多元醇、聚醚多元醇或它们的混合物的摩尔比为0.5～2.5:1。

10.根据权利要求1所述的水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

a)多异氰酸酯混合物在反应温度为50～100℃下与有机多羟基聚合物在NCO和OH摩尔比为1～5:1时反应1～2个小时，然后按配比加入有机羟基羧酸化合物继续反应1～2小时，生成带羧酸侧基的异氰酸酯基结尾的预聚物；

b)生成的预聚物中按配比加入中和剂进行中和反应，中和剂中和羟基羧酸化合物或预聚物中的羧酸基团，中和反应后，预聚物分散于水中；

c)分散于水中的末端为异氰酸酯基的预聚物与按配比加入的扩链剂反应生成聚氨酯水分散液，其中水为生成水性聚氨酯水分散液总重量的50-70重量%。