[发明专利]一种聚氨酯中空微球的制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯中空微球的制备方法，其特征在于：首先合成聚氨酯预聚体，再使用细乳液聚合将聚氨酯预聚体、疏水溶剂和水的混合物均质乳化制备获得聚氨酯中空微球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将聚多元醇进行脱水脱气处理，随后降温至30-50℃后加入多异氰酸酯、催化剂和亲水扩链剂，然后在70-100℃下反应2-6h，制得聚氨酯预聚体；

步骤2：将所述聚氨酯预聚体和疏水溶剂加入到乳化剂水溶液中形成预乳液，在冰水浴下通过均质乳化机高速均质分散，获得稳定的细乳液；

步骤3：将所述细乳液在氮气保护下机械搅拌30min，水浴加热至恒温，向细乳液中加入交联剂使聚氨酯预聚体发生交联反应，制得聚氨酯中空微球。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述聚多元醇为聚四亚甲基醚二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚碳酸酯二元醇中的一种或多种，聚多元醇的分子量在1000-3000；

步骤1中，所述多异氰酸酯包括脂肪族、脂环族、芳香族的多异氰酸酯，优选为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚丙基-1，2-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四亚甲基-1，4-二异氰酸酯、1，6-六亚甲基-二异氰酸酯、十二烷-1，12-二异氰酸酯、环丁烷-1，3-二异氰酸酯、环己烷-1，3-二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、甲基亚环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的三异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的氨基甲酸甲酯、亚乙基二异氰酸酯、2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；

步骤1中，所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂二丁基锡、N,N-二甲基环己胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N,N-二甲基吡啶、N,N-二乙基哌嗪中的一种或多种；

步骤1中，所述亲水扩链剂包括多元醇类、脂环醇类、芳醇类、醇胺类亲水扩链剂，优选为1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，2-丙二醇、1，4-环己二醇、二亚甲基苯基二醇、2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二羟甲基丁酸、2-[(2-氨乙基)氨基]磺酸钠、乙二醇、二乙醇胺、乙二胺、对苯二酚二羟乙基醚、N-甲基二乙醇胺中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述脱水脱气处理是升温至100-120℃处理1-3h。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，聚多元醇的质量为所述聚氨酯预聚体质量的40-65％；多异氰酸酯的质量为所述聚氨酯预聚体质量的20-40％；催化剂的质量为所述聚氨酯预聚体质量的0.02-0.05％；亲水扩链剂的质量为所述聚氨酯预聚体质量的3-8％。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述疏水溶剂为异辛烷、异庚烷、正壬烷、十二烷、乙酸乙酯、甲苯中的一种；

步骤2中，所述乳化剂包括阳离子型、阴离子型、非离子型乳化剂。

7.根据权利要求2或6所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，聚氨酯预聚体的质量为所述细乳液总质量的10-40％；所述疏水溶剂的质量为所述细乳液总质量的5-50％；所述乳化剂的质量为所述细乳液总质量的0.1-1％。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述均质乳化机的剪切速率为10000-23000rpm，乳化时间为2-10min。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，所述交联剂为乙二胺、三乙胺、三乙醇胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、氨水、三羟甲基氨基甲烷中的一种或多种；交联剂的质量为所述聚氨酯预聚体质量的0.3-3％。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，交联反应的温度为30-80℃，反应时间为3-24h。