[发明专利]一种含氟酰亚胺改性水性聚氨酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟酰亚胺改性水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：制备HE6FPI单体；在氮气保护下，将真空脱水的二元醇、二异氰酸酯在温度90‑100℃反应；加入HE6FPI单体、二羟甲基丙酸、丙酮、DMF，在温度90‑100℃反应；加入一缩二乙二醇、丙酮、催化剂二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡，在温度70‑74℃反应，得到反应体系；向反应体系中加入三乙胺进行中和，加水进行乳化分散，然后加入乙二胺进行后扩，得到含氟酰亚胺改性水性聚氨酯。本发明通过采用含氟酰亚胺单体改性水性聚氨酯制备含氟水性聚氨酯，不仅工艺简单，可控性较强，便于工业化生产，同时胶膜吸水率低，且保持了良好的力学性能，断裂伸长率与抗拉强度优异，产品硬度较高，可广泛应用于印刷、涂料、粘结剂、皮革涂饰、纺织品整理等领域。

技术领域

本发明涉及含氟水性聚氨酯技术领域，尤其涉及一种含氟酰亚胺改性水性聚氨酯的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯(WPU)是可以分散于水中的聚氨酯水分散体，是零VOC排放的环境友好高分子材料，已被广泛应用于印刷、涂料、粘结剂、皮革涂饰、纺织品整理等领域。水性聚氨酯在制备的过程中引入了亲水基团，降低了聚氨酯的耐水、拒油性能，通常通过在聚氨酯结构中引入强疏水性的链段弥补这一缺陷。氟原子半径小，电负性强，C-F键键长短，键能高，使得氟功能化水性聚氨酯具有优异的耐水性、耐油性和防污性能。近年来，人们对含氟水性聚氨酯的合成进行了大量的研究。

发明专利CN101157750B“含氟聚醚接枝改性水性聚氨酯及其制备和应用”，本发明首先制备出水性聚氨酯，然后通过与含氟聚醚进行大分子间接枝反应合成出含氟聚醚接枝改性的水性聚氨酯，可以作为防水、防污的多功能涂层和织物整理剂。

发明专利CN101824130B“一种软缎侧链含氟水性聚氨酯的制备方法”，该发明首先制备了含氟缩水甘油醚，然后合成出侧链含氟聚醚二元醇，以其为原料制备出了软缎侧链含氟水性聚氨酯，在不影响水性聚氨酯与基材粘结的同时，提高了材料的表面性能，提高了水性聚氨酯的耐高温、耐化学性能。

发明专利CN102816285B“一种水性含氟丙烯酸改性聚氨酯涂料及其制备方法和应用”，该发明首先制备出水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体乳液，然后加入六氟丙烯丁酯和偶氮二异丁腈从而制得水性含氟丙烯酸酯改性聚氨酯涂料。改性后的涂膜耐水性、力学性能得到了很大的提高。

发明专利CN103044649B“一种含氟阳离子水性聚氨酯及其制备方法”，该发明以原子转移自由基聚合的方法合成含羟基含氟丙烯酸酯嵌段共聚物，再与异氰酸酯、多元醇及亲水性扩链剂反应，制备出了拒油拒水、优良的化学稳定性和机械性能的含氟阳离子水性聚氨酯。

发明专利CN104892850B“一种侧链含氟水性聚氨酯的制备方法”，该发明通过含氟丙烯酸酯单体与水性聚氨酯预聚体发生自由基聚合，得到侧链含氟的水性聚氨酯乳液，成膜后表现出良好的表面性能和机械性能。

强涛涛等(功能材料，2016，9，09128)用含氟二元醇作为改性剂，合成了含氟水性聚氨酯，讨论了含氟二元醇的用量对聚氨酯乳液及涂膜性能的影响，结果表明含氟二元醇的加入能有效的提高胶膜的耐水性能和耐热性能。

通过分析，涉及的公开专利和相关论文是通过含氟丙烯酸酯、含氟聚醚、含氟二元醇等对水性聚氨酯进行改性制备出含氟的水性聚氨酯，目前还没有出现利用含氟酰亚胺对水性聚氨酯进行改性制备含氟水性聚氨酯的相关报道。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种含氟酰亚胺改性水性聚氨酯的制备方法。本发明制备出端羟基含氟酰亚胺单体作为小分子扩链剂，通过扩链反应将含氟酰亚胺单体引入到水性聚氨酯分子主链上对水性聚氨酯进行改性，进而制备出含氟水性聚氨酯。此方法工艺简单，可控性较强，便于工业化生产，同时胶膜吸水率低，且保持了良好的力学性能，断裂伸长率与抗拉强度优异，产品硬度较高，可广泛应用于印刷、涂料、粘结剂、皮革涂饰、纺织品整理等领域。