[发明专利]一种水性聚氨酯-酰亚胺的制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚氨酯‑酰亚胺的制备方法，包括如下步骤：将均苯四甲酸酐和乙醇胺加入溶剂中混合均匀，静置，升温，保温得到物料a，接着升温，保温，然后冷却至室温，干燥得到二羟基均苯酰亚胺单体；在氮气保护下，将真空脱水后的二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合后升温，保温得到物料c，升温和保温过程中不停搅拌；向物料c中加入二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、催化剂和溶剂混合后保温得到物料d，升温和保温过程中不停搅拌；向物料d中加入二甲苯甲烷二异氰酸酯、二羟基均苯酰亚胺单体和溶剂，保温得到物料e；向物料e中加入三乙胺进行中和，接着加水进行乳化分散得到水性聚氨酯‑酰亚胺乳液。

技术领域

本发明涉及聚氨酯-酰亚胺技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯-酰亚胺的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯(WPU)是指在聚氨酯的主链或者侧链上引入亲水基团，从而可以分散于水中的聚氨酯水分散体。单一的水性聚氨酯耐水性、耐溶剂性、耐热性差，力学强度低，因此研究者对水性聚氨酯进行了不同的改性以扩大其应用范围。聚氨酯-酰亚胺(PUI)是聚氨酯(PU)和聚酰亚胺(PI)形成的一种嵌段共聚物，是利用芳香族酰亚胺对水性聚氨酯的一种改性，既保留了聚氨酯的软-硬断的主体结构，又在主链上引入了酰亚胺氮杂环刚性基团，从而有效的提高聚氨酯的物理性能。目前这部分研究主要集中在溶剂型PUI上，关于水性聚氨酯-酰亚胺(WPUI)的报道很少。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种水性聚氨酯-酰亚胺的制备方法。

本发明提出的一种水性聚氨酯-酰亚胺的制备方法，包括如下步骤：

S1、将均苯四甲酸酐和乙醇胺加入溶剂中混合均匀，静置，升温，保温得到物料a，接着升温，保温，然后冷却至室温，干燥得到二羟基均苯酰亚胺单体；

S2、在氮气保护下，将真空脱水后的二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合后升温，保温得到物料c，升温和保温过程中不停搅拌；

S3、向物料c中加入二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、催化剂和溶剂混合后保温得到物料d，升温和保温过程中不停搅拌；

S4、向物料d中加入二甲苯甲烷二异氰酸酯、二羟基均苯酰亚胺单体和溶剂，保温得到物料e；

S5、向物料e中加入三乙胺进行中和，接着加水进行乳化分散得到水性聚氨酯-酰亚胺乳液。

优选地，S1中，将均苯四甲酸酐和乙醇胺按摩尔比为1：2～2.2加入溶剂中混合均匀，静置30～40min，升温至48～52℃，保温2～3h得到物料a，接着升温至125～135℃，保温8～12h，然后冷却至室温得到物料b，干燥得到二羟基均苯酰亚胺单体。

优选地，S1中，均苯四甲酸酐和乙醇胺加入溶剂中得到固含量为50％的溶液。

优选地，S1中，冷却过程中加入无水甲醇进行沉淀，抽滤，然后再水洗，抽滤至滤液透明。

优选地，S1中，干燥的具体操作如下：将物料b升温至118～122℃，干燥22～26h，研磨成粉，继续干燥46～50h得到二羟基均苯酰亚胺单体。

优选地，S1中，物料a为淡黄色液体。

优选地，S2中，真空脱水后的二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯的重量比为24～48：10～22。

优选地，S2中，在氮气保护下，将真空脱水后的二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合后升温至80～100℃，保温1.5～2h得到物料c，升温和保温过程中不停搅拌。

优选地，二元醇为聚醚型二元醇、聚四氢呋喃醚型二元醇、聚酯型二元醇中的一种。

优选地，S2中，聚醚型二元醇为聚氧化丙烯二醇，其数均分子量为1000～2000，其羟值为0.98～1.96mol/g。