[发明专利]一种两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物的制备方法

说明书

本发明公开了一种两亲性自由基型聚硅氧烷‑聚氨酯预聚物的制备方法。现有的乳液大多存在兼容性和稳定性差、分布不均匀等缺点。本发明的方法包括如下步骤：将多元醇和官能化硅油分别滴加到二异氰酸酯中反应，再滴加扩链剂、加入烯酸羟基酯，得两亲性自由基型聚硅氧烷‑聚氨酯预聚物。本发明所制得的两亲性自由基型聚硅氧烷‑聚氨酯预聚物具有改进聚氨酯的耐热性、耐寒性、透光性、憎水性及生物兼容性等功能，适用于织物表面处理的增效剂乳液。

技术领域

本发明属于聚氨酯领域，具体涉及一种两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质的二元胶体体系，与溶剂型聚氨酯相比，具有不燃、气味小、不污染环境、节约能源、柔韧性好、操作加工方便等优点，因而越来越得到市场的认可，在分散剂、乳液聚合等领域得到了广泛应用。

聚硅氧烷是以硅氧键为主链、有机基团为侧链的聚合物，具有极低的表面性能、优越的憎水性、透气性、耐热性、耐化学试剂等性能，用于聚氨酯改性，可赋予其许多卓越的特性，如良好的防水、防污性能和耐溶剂性能等。近年来，采用聚硅氧烷改性水性聚氨酯已经成为研究热点。

中国专利201010266214.5公开了一种有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料的制备方法，使用二异氰酸酯和低聚二元醇、小分子多元醇以及含羧基的小分子二元醇进行逐步聚合反应，合成侧链含羧基的亲水性的聚氨酯，然后加入三乙胺使侧链羧基形成季铵盐后，再加入环氧硅氧烷改性，得到硅氧烷改性预聚体。将硅氧烷改性预聚体分散在水中，制得硅氧烷改性聚氨酯分散液；该分散液用多元胺扩链，由此制得有机硅氧烷改性水性聚氨酯乳液涂料。但是该有机硅氧烷改性水性聚氨酯乳液在需要与丙烯酸酯乳液复配使用时，会存在兼容性差、分布不均匀等缺陷。

中国专利201410255483.X公开了一种羟烃基封端聚硅氧烷改性阳离子水性聚氨酯的制备方法，它选用两种结构不同的双羟烃基封端聚硅氧烷与多异氰酸酯进行反应，将聚硅氧烷主链引入到聚氨酯结构中，从而得到聚硅氧烷嵌段和接枝双改性聚氨酯预聚体；接着，分别选用双羟基缩水甘油醚(或双羟基缩水甘油酯)和单羟基缩水甘油醚(或单羟基缩水甘油酯)进行扩链和封端，从而将环氧基团引入到聚氨酯分子上；然后，选用有机胺化合物(或有机磷化合物、有机硫化合物)和有机酸加入到用丁酮稀释后的聚硅氧烷改性聚氨酯中，进行离子化反应；最后，将离子化后的聚硅氧烷改性聚氨酯通过自乳化分散到水中得到羟烃基封端聚硅氧烷改性阳离子水性聚氨酯。但是由于该水性聚氨酯是阳离子性，在需要与其它阴离子乳液复配使用时，会存在电性冲突，可能破坏乳液的稳定性，影响到乳液性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有乳液的兼容性和稳定性差、分布不均匀等缺点，提供一种两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物的制备方法，其所制得的两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物适用于织物表面处理用增效剂乳液。

为此，本发明采用的技术方案为：一种两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将二异氰酸酯加热升温，温度控制在70-90℃；

2)将多元醇和官能化硅油分别滴加到二异氰酸酯中，滴加完成后保温0.5-6小时；

3)温度控制在70-90℃，滴加扩链剂，滴加完成后保温0.3-1小时；

4)加入烯酸羟基酯，保持温度在70-90℃，0.5-2小时后再加入中和剂，保温0.3-1小时，即得两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物；

其中，所述的二异氰酸酯为：甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯和氢化甲苯二异氰酸酯中的任意一种或几种的混合物；

所述的多元醇为：聚醚多元醇、聚酯多元醇中的一种或几种的混合物；