[发明专利]水性聚脲聚氨酯分散体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，该分散体含有以下原料：多异氰酸酯化合物、聚碳酸酯二元醇化合物、含有酸性基团的多元醇化合物、带侧链甲基二胺扩链剂、催化剂、中和剂、N-甲基吡咯烷酮和水，以所述水性聚脲聚氨酯分散体的总重量为基准，多异氰酸酯化合物8~13wt%、聚碳酸酯二元醇化合物16~25wt%、含有酸性基团的多元醇化合物2.8~4.5wt%、带侧链甲基二胺扩链剂2~4wt%、催化剂0.02~0.05wt%、中和剂2.4~3.8wt%、N-甲基吡咯烷酮8~12wt%和水46.78~53.67wt%。

2.根据权利要求1所述的水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，所述水性聚脲聚氨酯分散体的固体含量为34-40wt%，酸值30-50mgKOH/g。

3.根据权利要求1或2所述的水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，所述多异氰酸酯化合物选自脂环族二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的至少一种，优选为脂环族二异氰酸酯。

4.根据权利要求1或2所述的水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，所述聚碳酸酯二元醇化合物选自重均分子量为500~4000的聚碳酸酯二元醇，优选为重均分子量为1000~3000的脂肪族聚碳酸酯二元醇。

5.根据权利要求1或2所述的水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，所述含有酸性基团的多元醇化合物选自二羟甲基丙酸和/或二羟甲基丁酸。

6.根据权利要求1或2所述的水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，所述带侧链甲基二胺扩链剂选自2,5-二甲基-1,5-己二胺、2-甲基-1,5戊二胺、2,3二甲基-2,3-丁二胺和2-甲基-1,8辛二胺中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的水性聚脲聚氨酯分散体，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述中和剂为有机胺；

优选地，所述有机胺为三甲胺、三乙胺和三乙二胺中的至少一种。

8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的水性聚脲聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将聚碳酸酯二元醇化合物在负压条件下进行除水，使得水含量低于0.03%；

（2）在步骤（1）得到的产物中加入多异氰酸酯化合物进行预反应，预反应后加入催化剂反应，达到设定第一NCO值；

（3）在步骤（2）得到的产物中加入含有酸性基团的多元醇化合物继续反应，达到设定第二NCO值；

（4）在步骤（3）得到的产物中加入溶于N-甲基吡咯烷酮的中和剂进行中和反应；

（5）在步骤（4）得到的产物中加入水，在分散条件下进行相反转乳化；

（6）在步骤（5）得到的产物中加入带侧链甲基二胺扩链剂，继续乳化、扩链，制得到水性聚脲聚氨酯分散体。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述负压条件包括：压力为≤-0.09MPa，温度95~105℃；

优选地，步骤（2）中，所述预反应的条件包括：温度为70~90℃，反应时间为15~30min；所述催化剂反应的时间为0.5~2h；

优选地，步骤（2）中，所述第一NCO值为7.04~11.75%；

优选地，步骤（3）中，所述含有酸性基团的多元醇化合物继续反应的条件包括：温度80~95℃，反应时间为2~4h；

优选地，步骤（3）中，所述第二NCO值为1.59~4.32%；

优选地，步骤（4）中，所述中和反应的条件包括：温度为50~65℃，反应时间为0.5~1h，所述中和剂的摩尔数为含有酸性基团的多元醇化合物摩尔数的80~95%；

优选地，步骤（5）中，所述水的温度为50~60℃，乳化的时间为10~15 min，所述分散条件为分散盘线速度控制8~10m/s。

10.一种权利要求1-7中任意一项所述的水性聚脲聚氨酯分散体在水性3wet的3C1B涂装中的应用。