[发明专利]一种阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法与应用，方法包括以下步骤：将聚醚多元醇与异氰酸酯反应，并加入催化剂，制备得到预聚体；在所述预聚体中加入亲水性扩链剂和链增长剂进行扩链反应，制备得到含羧基的预聚体，在所述含羧基的预聚体中加入成盐剂进行中和反应，得到成盐产物；将所述成盐产物分散于水中，并搅拌，得到所述阴离子水性聚氨酯乳液。本发明采用阴离子水性聚氨酯整理液作为功能整理助剂，获得的织物更环保，不会对人体造成伤害；同时使整理后的织物有效改善织物前处理，染色和后整理工序造成的纤维结构损伤，有效固毛，解决掉毛/飞毛现象，增加弹性，提升强力，改善抗起毛起球性能，光泽感和服用性能均有所提升。

技术领域

本发明涉及阴离子水性聚氨酯技术领域，尤其涉及一种阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法与应用。

背景技术

水性聚氨酯是国家重大发展的精细化工产品之一。阴离子水性聚氨酯因其施工方便，很多性能又能和溶剂型聚氨酯相媲美，同时又大大降低了VOC(有机挥发性物质)值，为此在涂料、皮革涂饰剂、胶粘剂、纺织品等工业应用十分广泛，对阴离子水性聚氨酯的研究也是近几年国内外研究的热门课题。

在制备阴离子水性聚氨酯的过程中，选择合适的原材料很重要，应根据产物的用途选择适当结构的异氰酸酯、聚二醇、扩链剂，以使产物具有需要的性能，为此，研究水性聚氨酯结构和性能关系十分重要。除了选择合适的原材料，还需对新型、性能优异的聚二醇、亲水扩链剂、交联剂的合成研究，以适应水性聚氨酯的发展。在制备过程中，NCO/OH、亲水扩链剂的种类和用量、交联剂的种类和用量、反应温度和时间、合成路线(一步法或是多步法)是得到高性能水性聚氨酯的关键影响因素，它们主要影响乳液的粒径、粘度及成膜性能(如机械性能：拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化温度等等)，所有这些都要根据产品的用途及需要来设计。此外，中和剂的选择及其用量、乳化的温度和时间、加水的速率、乳化机转速都对乳液及其成膜后的性能有一定的影响，在制备过程中应加以考察。

在传统的纺织品前处理，染色，后整理工序中，为了获得较好的面料外光，光泽，手感，染色匀染性，一般都是需要将纤维或者织物在工作液中在高温，强酸或强碱条件下持续处理很长时间。由于各种温度条件，化学品和设备的使用，并使化学品充分渗透到纤维内部或者交联至纤维或者织物上，会使纤维或者织物发生多种形式的损失，特别是纤维强力的损失和织物内部结构脆损，不仅降低了生产效率和产量，而且影响后续纺织品的洗涤和使用如因结构内损洗涤过程导致大量毛絮掉落，纺织品的手感和鲜艳度下降等，最终影响到产品的质量和性能。因此，随着科学技术的进步和纺织品的需要，一些减小强力损失，或者改善服装在穿着，洗涤过程掉毛的方法已经成为研究的重点。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种阴离子水性聚氨酯乳液及其制备方法与应用，旨在提供一种成膜性好、柔软性好的纺织印染用阴离子水性聚氨酯乳液。

本发明的技术方案如下：

一种阴离子水性聚氨酯乳液的制备方法，其中，包括以下步骤：

将聚醚多元醇与异氰酸酯反应，并加入催化剂，制备得到预聚体；

在所述预聚体中加入亲水性扩链剂和链增长剂进行扩链反应，制备得到含羧基的预聚体，在所述含羧基的预聚体中加入丙酮，并加入成盐剂进行中和反应，得到成盐产物；

将所述成盐产物分散于水中，并搅拌，旋蒸脱去丙酮，得到所述阴离子水性聚氨酯乳液。

进一步地，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇（PPG）和聚四氢呋喃二醇（PTMG）中的一种或多种。

进一步地，所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和己二异氰酸酯(HDI)中的一种或多种。

进一步地，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡和有机铋中的一种或多种。