[发明专利]一种低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液及其制备方法，包括：步骤一、先制得多元醇混合物；步骤二、将多元醇混合物和亲水扩链剂完全溶解后，加入二异氰酸酯制得溶液A；步骤三、向溶液A中加入二元扩链剂和三元扩链剂，制成预聚体B；步骤四、将制得的预聚体B中加入三乙胺中和，加入胺基类后扩链剂得到乳液C；步骤五、将制得的乳液C脱酮减压制得乳液，即为低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液。通过引入含不同活性胺基类后扩链剂，活性高的伯胺基和异氰酸酯反应，接入到分子链中，活性低的胺基留在分子侧链中，配合异氰酸酯类外添加固化剂制备了一种低吸水率水性聚氨酯。

技术领域

本发明涉及纺织化工的聚氨酯制备领域，尤其涉及一种低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是一种水为分散介质的聚氨酯体系，相对于溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有低VOC、生产成本低、树脂可设计性强、环保无污染等特点，在大力倡导环保的当今社会水性聚氨酯受到广泛的关注和研究。由于水性聚氨酯的特殊性，其在性能方面有一定的限制和缺陷。制备水性聚氨酯需加入亲水单体以使聚氨酯树脂分散于水中，这使水性聚氨酯在耐水方面有一定的缺陷，很难媲美溶剂型产品。

织物涂层是指织物表面均匀涂覆的一层或多层可成膜物质，以赋予织物表面一定的特殊性能。其中一些织物，如帐篷、衣物等需要表层有一定防水性，且手感柔软不发粘。这就要求涂层对织物有良好的附着力，并且涂层成膜要柔软，为了保证遇水后织物没有明显增重要求涂层有较低的吸水率，而且从环保角度出发要求成膜物质有较低的VOC，以免在施工过程中有大量溶剂挥发，污染环境。因此低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯的研究有重要意义。

目前，针对水性聚氨酯吸水率的研究较少，现有研究中，吸水率低于10％(7d)的产品较少，一般为了改善水性聚氨酯胶膜的吸水率，常采用加入三官能团的扩链剂或大分子醇，如果加入量过少，则吸水率的改善效果并不明显；如果加入量过大则导致预聚体分子量过大粘度过高，后期的乳化分散困难，无法得到稳定的乳液。除此之外，为了改善吸水率，通常加入异氰酸酯型固化剂对乳液中剩余的少量羟基和氨基甲酸酯基进行交联。大多数乳液为了使水性聚氨酯成膜后具有一定的力学性能，分子量会略高，相对应的羟基剩余较少，加入固化剂后起到的交联作用并不明显；而含量较高的氨基甲酸酯基与异氰酸酯基的反应较为困难，并且需要较高的温度，而且其两者反应生成的双二脲提高了胶膜的硬度，整体改善效果不理想。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液及其制备方法，能改善现有水性聚氨酯吸水率偏高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液，该乳液以多元醇、亲水扩链剂、溶剂、二异氰酸酯、二元扩链剂、三元扩链剂、三乙胺、胺基类后扩链剂为原料制成的水性聚氨酯乳液。

本发明实施方式还提供一种低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液的制备方法，用于制备本发明所述的低吸水率的织物涂层用水性聚氨酯乳液，包括以下步骤：

按本发明所述的水性聚氨酯乳液的配方取各原料；

步骤一、对多元醇进行脱水处理；

步骤二、在氮气保护、82～88℃温度下，向反应釜中加入所述步骤一脱水后的多元醇和亲水扩链剂，待所有原料完全溶解后，加入二异氰酸酯，待完全反应后得到溶液A；

步骤三、向所述步骤二制得的溶液A中加入二元扩链剂和三元扩链剂，所有反应单体的R值为1.2～2.0，所述R值为异氰酸酯基与羟基的比值，并加入溶剂溶解降粘，待完全反应后得到预聚体B；