[发明专利]连续式无溶剂磺酸盐水性聚氨酯分散体及其制备方法

权利要求书

1.连续式无溶剂磺酸盐水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将聚合物二元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇、低熔点二端羟基“Y”型侧链亲水扩链剂和催化剂，分别预热，然后输入到混合器分散混合后，输入到双螺杆反应器中反应，获得聚氨酯熔体；

所述的聚合物二元醇为含磺酸盐基团二元醇、聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇中的一种或多种混合物；

(2)将获得的聚氨酯熔体，连续注入到剪切泵中，同时将水或带有中和剂的水注入剪切泵，并在120-200℃和0.2-1.5Mpa下剪切分散，获得水性聚氨酯分散体；

(3)将步骤(2)所得的产物，降温降压，需要时加入后扩链剂，搅拌反应，即可得到质量含量为30-50％的所述无溶剂水性聚氨酯分散体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用16≤L/D≤56、转速200-300rpm以上的双螺杆挤出机，其中：L代表螺杆长度，D代表螺杆直径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的双螺杆反应器中，反应温度分为7段，第一段为80-150℃，第二段为100-160℃，第三段为130-170℃，第四段为140-180℃，第五段为150-190℃，第六段为150-200℃，第七段为205-230℃，物料在双螺杆内的停留时间为0.5-3min。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述含磺酸盐基团的二元醇，是指含有2个端羟基且含磺酸盐基团的聚酯或聚醚的齐聚物，分子量在500-10000之间，包括但不限于：聚己二酸-间苯二甲酸-5-磺酸钠-己二醇酯二醇，据己二酸-间苯二甲酸-5-磺酸钠-戊二醇酯二醇，聚己二酸-丁二酸-2-磺酸钠-己二醇酯二醇，羟基磺酸钠为起始剂的聚环氧丙烷或乙烷的齐聚物，氨基丙磺酸钠为起始剂的聚环氧丙烷或乙烷的齐聚物等的一种或多种。

5.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的聚醚二元醇采用2端羟基，数均分子量为200-10000的各种结构聚醚齐聚物，包括不限于：聚四氢呋喃二元醇(PTMEG)，聚氧化丙烯二元醇(PPG)，聚氧化乙烯二元醇(PEG)和聚氧化丙烯氧化乙烯共聚二元醇(PEPG)的一种或多种混合物；

所述的聚酯二元醇是含2个端羟基含聚酯结构的齐聚物，数均分子量范围为200-10000，包括不限于：聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸丙二醇酯二醇(PPA)、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇(PHA)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇(PEBA)、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)、聚己二酸己二醇新戊二醇酯二醇(PHNA)、聚己二酸丁二醇己二醇酯二醇(PBHA)、聚己二酸丁二醇新戊二醇酯二醇(PBNA)、聚己內酯二醇的一种或多种；

所述的聚碳酸酯二元醇采用含有2个端羟基含碳酸酯结构的齐聚物，数均分子量范围为200-10000，由碳酸二酯与二元醇酯交换合成，包括不限于：聚碳酸己二醇酯二醇，聚碳酸戊二醇酯二醇，聚碳酸丁二醇酯二醇，聚碳酸亚丙酯二醇等的一种或多种；

所述的二异氰酸酯选自4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、苯亚甲基二异氰酸酯(XDI)，1,5-奈二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛二酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的一种或任意组合的混合物。

6.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的小分子二元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、氢醌羟乙基醚(HQEE)、环己基二甲醇、2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或者多种混合物；所述的低熔点二端羟基“Y”型侧链亲水扩链剂选自二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠、N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠中一种或混合物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的后扩链剂选自乙二氨基乙磺酸钠，乙二氨基丙磺酸钠中的一种或多种混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的无溶剂水性聚氨酯分散体，包括如下质量百分比的组分：