[发明专利]一种生物基多重交联改性水性聚氨酯树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种生物基多重交联改性水性聚氨酯树脂及其制备方法和用途，包括以下原料组分及重量份：多元醇45‑60份；多异氰酸酯40‑50份；羧酸型亲水扩链剂4‑6份；中和剂4‑6份；小分子醇类扩链剂2‑4份；生物基多元醇扩链剂3‑6份；有机硅偶联剂0.5‑2份；小分子胺后扩链剂5‑8份；其中，所述多元醇由石油基多元醇与生物基多元醇按照重量比(40‑50)：(5‑10)组成。本发明采用生物基多元醇扩链剂替代部分石油基扩链剂，有效的提高了产品的自然降解性；利用不同多官能度羟基组分与多异氰酸酯反应，再添加有机硅偶联剂与生物基多元醇扩链剂，经多重交联改性使树脂最终性能基本达到双组份水性聚氨酯树脂的性能。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物技术领域，具体公开了一种生物基多重交联改性水性聚氨酯树脂及其制备方法和用途。

背景技术

水性聚氨酯以水为分散介质，根据粒子尺寸，可分为水乳化型、水分散型和水溶型三种。它不含或含有少量有机溶剂、不燃、无毒、不污染环境、易运输、易运输、易保存、使用方便，且具有聚氨酯固有的高强度、耐磨损等优良特性。

水性聚氨酯与溶剂聚氨酯一样，是由多异氰酸酯与多羟基化合物反应，生成物的主链上含有氨基甲酸酯单元的聚合物节构。但溶剂型聚氨酯的光泽一般能达到95％以上，而水性聚氨酯的光泽一般只能在80％-85％之间。并且传统的聚氨酯材料都是有机高分子产品，使用废弃后很难在自然环境中降解，会对环境造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的缺陷，提供一种生物基多重交联改性水性聚氨酯树脂及其制备方法和用途，该水性聚氨酯树脂储存稳定性好，透明度高，成膜硬度可达到1H，光泽度达到92°以上，附着力0级，耐黄变，耐水耐醇性能好。

为了实现以上目的，本发明通过包括以下技术方案实现的：第一方面，本发明提供一种生物基多重交联改性水性聚氨酯树脂，包括以下原料组分及重量份：

优选地，所述多元醇为45-53份。

优选地，所述多异氰酸酯为45-50份。

优选地，所述羧酸型亲水扩链剂为5-6份。

优选地，所述中和剂为5-6份。

优选地，所述小分子醇类扩链剂为3-4份。

优选地，所述生物基多元醇扩链剂为4-5份。

优选地，所述有机硅偶联剂为0.5-1.5份。

优选地，所述小分子胺后扩链剂为6-7份。

优选地，所述多元醇由石油基多元醇与生物基多元醇按照重量比(40-50)：(5-10)组成。

更优选地，所述多元醇由石油基多元醇与生物基多元醇按照重量比(40-45)：(5-8)组成。

优选地，所述石油基多元醇包括聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己二酸类聚酯多元醇中的任意一种或多种。

优选地，所述多异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或多种。

优选地，所述羧酸型亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的任意一种或多种。

优选地，所述中和剂包括三乙胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种或多种。

优选地，所述小分子醇类扩链剂包括1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甲基丙二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇和1,4-环己二甲醇中的任意一种或多种。