[发明专利]改性水性聚氨酯分散体及其制备方法和鞋面整理剂

说明书

本发明提供一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法和鞋面整理剂。所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法包括以下步骤：溶解步骤：利用溶剂将氧化石墨烯溶解，得到溶解液；预聚体制备步骤：将聚碳酸酯二醇、脂肪族二异氰酸酯混合，反应后得到预聚体反应液；催化扩链步骤：在所述预聚体反应液中加入聚丙二醇、二乙二醇、催化剂、所述溶解液和扩链剂进行反应，得到催化扩链反应产物；乳化步骤：在所述扩链反应产物中加入任选存在地中和剂和水，并进行乳化反应，得到氧化石墨烯改性的水性聚氨酯分散体。本发明将氧化石墨烯引入聚氨酯链段中，操作难度小。并且制得的改性水性聚氨酯分散体具有优异的分散稳定性，能长久保存。

技术领域

本发明涉及一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法和鞋面整理剂，属于化学合成领域。

背景技术

水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质的聚氨酯乳液，具有安全环保、机械性能好、易改性等优点，广泛应用于皮革、织物、医学纺织品等领域。水性聚氨酯作为织物涂层整理剂，能够赋予织物良好的弹性、手感和表面柔滑等性能，但是水性聚氨酯仍存在一些问题，如导电性、耐热性和力学性差等，因而限制了其在功能涂层整理上进一步应用。

石墨烯具有优异的物理化学性能，如超高的比表面积、优越的热传导性能、力学性能以及极强的导电性和拒水性，有望成为聚合物基碳纳米复合材料的优质填料，赋予聚合物基复合材料优异的性能，拓展其应用领域。

如果将石墨烯引入水性聚氨酯中，可以大大提升聚氨酯材料的机械性能和热力学性能，而且还可使其具有良好的导电性和拒水性。同时发挥石墨烯高导热、高导电的优势，有望制备出导热型或疏水型的聚氨酯涂料，导电型的聚氨酯密封胶，超强隔音、隔气性能的聚氨酯材料。但是，由于石墨烯层间存在较强的范德华力，导致石墨烯在普通有机溶剂中分散性差，进而影响石墨烯在复合物基材中的相容性和分散性，从而影响复合胶膜的性能。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法和鞋面整理剂。所述改性水性聚氨酯分散体的制备方法简单，将氧化石墨烯引入聚氨酯链段中，操作难度小。

进一步地，本发明制备得到的改性水性聚氨酯分散体具有优异的分散稳定性，能长久保存。

进一步地，本发明还提供一种鞋面整理剂，应用在皮革及合成革鞋面的制品中，可更好地弥补水性聚氨酯鞋面整理剂耐磨性较差、耐热老化性能较差的缺陷，从而可以使鞋面具有更好的耐磨性能和耐热老化性能。

用于解决问题的方案

本发明提供一种改性水性聚氨酯分散体的制备方法，包括以下步骤：

溶解步骤：利用溶剂将氧化石墨烯溶解，得到溶解液；

预聚体制备步骤：将聚碳酸酯二醇、脂肪族二异氰酸酯混合，反应后得到预聚体反应液；

催化扩链步骤：在所述预聚体反应液中加入聚丙二醇、二乙二醇、催化剂、所述溶解液和扩链剂进行反应，得到催化扩链反应产物；

乳化步骤：在所述扩链反应产物中加入任选存在地中和剂和水，并进行乳化反应，得到氧化石墨烯改性的水性聚氨酯分散体。

根据本发明的改性水性聚氨酯分散体的制备方法，其中，所述溶剂包括二甲基甲酰胺和/或N-甲基吡咯烷酮；优选地，所述溶解液中，所述氧化石墨烯的质量分数为0.01～0.1％。

根据本发明的改性水性聚氨酯分散体的制备方法，其中，所述脂肪族二异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种以上的组合。