[发明专利]一种水性聚氨酯树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚氨酯树脂的制备方法，包括步骤：S1、向反应釜内加入聚酯多元醇或/和聚醚多元醇，真空脱水，降温，得到物料A；S2、向物料A中加入多异氰酸，保温反应，降温，得到B物料；S3、向B物料中加入二羟甲基丙酸，然后将1,4‑丁二醇和三乙胺溶液滴加至反应釜中，保温反应，加入有机金属催化剂、光稳定剂，保温反应，得到C物料；S4、C物料降温至室温后，加入三乙胺进行中和，加入后扩链剂，搅拌反应，加入去离子水乳化分散，减压蒸馏，得到水性聚氨酯树脂。本发明所得水性聚氨酯树脂具有优异的粘结强度、光泽度、耐磨性及耐黄变性，其中二羟甲基丙酸作为亲水扩链剂，能够构成阴离子型自乳化性聚氨酯并提高聚氨酯分子量。

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯树脂制备技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯树脂的制备方法。

背景技术

聚氨酯树脂作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，在日常生活、工农业生产、医学等领域广泛应用。然而随着各国环境安全法律法规的出台，许多国家已限制了溶剂型聚氨酯的应用。目前聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型，成为聚氨酯工业发展的重要方向。市场上现有水性聚氨酯树脂粘结强度、光泽度、耐热性、耐黄变及耐水性不够理想，难以达到实际需要。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提出一种水性聚氨酯树脂的制备方法，所得水性聚氨酯树脂具有优异的光泽度、粘结强度、耐水性、耐热性、耐磨性及耐黄变性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水性聚氨酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1、向反应釜内加入50～75份聚酯多元醇或/和聚醚多元醇，在90℃～110℃下真空脱水1～2小时，降温至50～63℃，得到物料A；

S2、向物料A中加入15～37份多异氰酸，在50～120℃条件下保温反应2～4小时，降温至70～80℃，得到B物料；

S3、向B物料中加入1～9份二羟甲基丙酸，然后将丙酮溶液溶解的1～5份1,4-丁二醇和5～12份三乙胺溶液滴加至反应釜中，40～60℃条件下保温反应1～3小时，加入有机金属催化剂0.01～0.5份、光稳定剂0.2～2份，40～60℃条件下保温反应1～3小时，得到C物料；

S4、C物料降温至室温后，加入18.5～26份三乙胺进行中和，加入1.2～5.3份后扩链剂，搅拌反应1～3小时，加入24～45份去离子水乳化分散，减压蒸馏，得到水性聚氨酯树脂。

优选的，所述步骤S1中所述聚酯多元醇或/和聚醚多元醇的分子量为500～10000g/mol。

优选的，所述步骤S2中所述多异氰酸为异佛尔酮异氰酸酯。

优选的，所述步骤S3中所述有机金属催化剂选自辛酸亚锡、有机铋催化剂、有机锆催化剂中的一种。

优选的，所述有机金属催化剂为有机铋催化剂。

优选的，所述步骤S3中所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂。

优选的，所述步骤S4中后扩链剂选自三乙烯二胺、四乙烯五胺、乙二胺中的一种或多种。

优选的，所述步骤S4中加入后扩链剂后搅拌转速为800～1200r/min。

优选的，所述步骤S4中乳化转速为1200～1450r/min，乳化时间为30～45min。乳化时间越长，预聚体中-NCO基团与水反应的量越多，但乳化时间若过短，则乳胶，粒子不能充分均匀的分散，会导致乳液例子大小分布不均，因此乳化时间优选为30～45min。