[发明专利]一种离子-非离子型水性聚氨酯分散体制备方法

权利要求书

1.一种离子-非离子型水性聚氨酯分散体制备方法，其特征在于，该离子-非离子型水性聚氨酯分散体的非离子亲水基团通过后扩链方式引入到水性聚氨酯分子链上，步骤包括：

1)制备离子型水性聚氨酯分散体

a)聚合物多元醇中加入多异氰酸酯化合物和催化剂进行聚合反应，反应温度至50-90℃，在该温度下保温反应0.5-3h，催化剂用量为当前反应物质量的0.05-0.5％，催化剂选自：叔胺催化剂或有机金属化合物；

b)加入小分子扩链剂、离子型亲水扩链剂和溶剂，得到亲水改性的聚氨酯预聚体，溶剂用量为当前反应物质量的5-30％；

c)依需求，加入电性中和剂，对离子型亲水扩链剂进行中和；

d)在500-3000rpm的高速搅拌下，将亲水改性的聚氨酯预聚体分散于去离子水中形成离子型水性聚氨酯分散体；

2)非离子亲水基团引入制备离子-非离子型水性聚氨酯分散体

e)将步骤d)所得的离子型水性聚氨酯分散体加入聚醚二胺扩链剂进行后扩链，反应15-60min，接着加入水溶性多元胺扩链剂进行后扩链反应，反应15-60min；

f)减压脱去溶剂，得到离子-非离子型水性聚氨酯分散体；

其中，离子-非离子型水性聚氨酯分散体由以下组分依质量比构成：

15-40％多异氰酸酯化合物，选自：脂肪族、脂环族、芳香族或芳脂族的官能度≥2的多异氰酸酯；

45-75％聚合物多元醇，选自：摩尔质量为500至4000g/mol、官能度≥2的聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元醇或聚氨酯聚醚多元醇；

0.5-8％小分子扩链剂，选自多羟基化合物小分子扩链剂，其摩尔质量小于400g/mol，官能度为2到4；

0.5-4％离子型亲水扩链剂，选自具羟基或胺基的离子型或潜在离子型亲水扩链剂，官能度为2到4；

0-6％电性中和剂；

0.5-6％聚醚二胺扩链剂，聚醚二胺扩链剂的官能度≥2，其摩尔质量为200至3000g/mol；

0.5-3％水溶性多元胺扩链剂，水溶性多元胺扩链剂的官能度≥2，其摩尔质量小于400g/mol。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中，加入小分子扩链剂、具有羟基的离子型亲水扩链剂和溶剂后，在50-90℃下反应1-3h，得到亲水改性的聚氨酯预聚体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中，先加入小分子扩链剂和溶剂，在50-90℃下反应1-3h，降温到35-60℃，再加入具有胺基的离子型亲水扩链剂反应20-60min，得到亲水改性的聚氨酯预聚体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯化合物选自：六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、十二烷基苯-2，4-二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的一种或几种；

所述聚合物多元醇的摩尔质量为600到3000g/mol，选自：聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸己二醇酯二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或几种。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，小分子扩链剂选自：乙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、3-甲基戊二醇、丙二醇、2-甲基丙二醇、1，6-己二醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，离子型亲水扩链剂选自：N-甲基二乙醇胺、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二胺基乙基磺酸钠、1，4-二羟基丁烷-2-磺酸钠、α，ω-聚丙二醇-二胺-磺丙基钠盐中的一种或几种。