[发明专利]一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，以重量百分比计包括如下重量组份：0.1-70％的大分子二元醇、0.1-70％端羟基磺酸盐聚酯二醇、15-50％的二异氰酸酯、1.5-11％的二元醇扩链剂、0.1-11％的彩色小分子二元醇、0.01-0.08％的二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、0.2-6％的封端剂、0.01-0.5％的阻聚剂、0.01-0.8％的引发剂以及0.1-12％的甲基丙烯酸缩水甘油酯。

2.根据权利要求1所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，以重量百分比计还包括0.1-2％的三元醇交联剂，所述三元醇交联剂选自三羟甲基丙烷(TMP)、三乙醇胺(NTA)、三异丙醇胺(TIPA)中的任意一种或任意多种。

3.根据权利要求1所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，所述大分子二元醇选自聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)、聚己二酸乙二醇酯二元醇(PEA)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇(PBA)、聚己二酸-新戊二醇酯二元醇(PMA)、聚己内酯二元醇(PCL)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)的中任意一种或任意多种。

4.根据权利要求1所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的任意一种或任意多种。

5.根据权利要求1所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，所述反应型小分子染料选自以下结构式DYE1-DYE9中的一种或者几种组合，其结构式为：

6.根据权利要求1所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸盐引发剂、水溶性偶氮引发剂和氧化还原引发剂中的至少一种；所述引发剂选自过硫酸铵(APS)、过硫酸钾(KPS)、偶氮二氰基戊酸、过硫酸铵/亚硫酸氢钠中的任意一种或任意多种。

7.根据权利要求1所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯，其特征在于，所述述二元醇扩链剂选自乙二醇(EG)、1,2-丙二醇(MPD)、1,4-丁二醇(BDO)、新戊二醇(NPG)、1,6-己二醇(HDO)、一缩二乙二醇(DEG)中的任意一种或任意多种混合；

所述封端剂选自丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)中的任意一种或任意多种；

所述阻聚剂选自2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、1,4-苯醌(BQ)、1,4-苯二酚(HQ)中的任意一种或任意多种。

8.一种如权利要求1-7任意一所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、取大分子二元醇和端羟基磺酸盐聚酯二醇在100-120℃脱水0.5-1.5小时；

步骤2、脱水后加入二异氰酸酯，在80-90℃反应2-4小时后加入二元醇扩链剂、彩色小分子二元醇、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和溶剂，在70-80℃反应1-4小时；

步骤3、加入封端剂与阻聚剂，在60-80℃反应2-4小时得到端基含有双键的聚氨酯预聚体，并向获得的产物中加入引发剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯60-75℃反应2-4小时；

步骤4、降温至0-40℃，在高速剪切搅拌下再加入原料组份重量2-4倍的水，搅拌反应5–30分钟后在40–50℃、0.01MPa真空条件下除去溶剂，得到彩色共聚型环氧改性阴离子型水性聚氨酯乳液。

9.根据权利要求8所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述步骤2中投入二元醇扩链剂的同时还加入三元醇交联剂。

10.根据权利要求8所述的一种彩色共聚型环氧改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述溶剂丁酮或丙酮，所述溶剂添加量为原料组份重量的20-50％。