[发明专利]一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚合二元醇和羧酸型亲水二元醇混合均匀，然后加入二异氰酸酯和催化剂，以溶剂作为反应介质，55～85℃反应2～3小时，得到混合产物Ⅰ；

(2)降温至50～70℃，向混合产物Ⅰ中加入环糊精或其衍生物，反应6～7小时后，降温至25～40℃，加入中和剂中和，得到混合产物Ⅱ；

(3)向混合产物Ⅱ中加入水进行乳化，加入缓蚀剂混合均匀，除去溶剂，得到耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂；

步骤(1)所述二异氰酸酯中的异氰酸根与聚合二元醇和羧酸型亲水二元醇中总羟基的摩尔比R值为1～5：1；

所述聚合二元醇、羧酸型亲水二元醇、二异氰酸酯、环糊精或其衍生物、中和剂和缓蚀剂的摩尔比为2.50：(2.51～3.33)：(10.94～15.21)：1：(2.51～3.33)：(1～2)；

所述耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂具有如式1所示的结构式：

其中，n取值范围为8～10；

R₁选自-OCH₃、-OH和-OCH₂CH(CH₃)OH中的一种；

R₂结构式如式2所示，其中m值为6、7或8，波浪线表示与式1结构式中R₁的连接位置；

R₇相同或不同地选自苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、十八胺和甲基苯并三氮唑中的一种或几种，所述R₇通过疏水作用被包合在环糊精空腔内，然后与环糊精通过氢键和静电作用连接；

R₃相同或不同地选自中的一种或几种；其中，波浪线表示与式1结构式中亚氨基的连接位置；

R₆相同或不同地选自聚乙二醇不含氢的残基、聚四氢呋喃醚二醇不含氢的残基、聚ε-己内酯二元醇不含氢的残基、聚碳酸酯二元醇不含氢的残基和聚己二酸乙二醇酯二元醇不含氢的残基中的一种或几种；

R₄相同或不同地选自中的一种或几种；其中，波浪线表示与式1结构式中的连接位置；

R₅相同或不同地选自中的一种或几种；其中，波浪线表示与式1结构式中R₄的连接位置。

2.根据权利要求1所述一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或有机铋催化剂。

3.根据权利要求1所述一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应温度为70～85℃；所述溶剂为丙酮和/或丁酮；

步骤(1)和(2)所述反应均在惰性气体或氮气氛围中进行；步骤(2)所述反应温度为55～65℃；所述中和温度为30～40℃，中和时间为0.5～1小时。

4.根据权利要求1所述一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂与由聚合二元醇、羧酸型亲水二元醇和二异氰酸酯组成的反应物总质量比为1：(1～1.5)；

所述催化剂用量占由聚合二元醇、羧酸型亲水二元醇和二异氰酸酯组成的反应物总质量的0.01～0.1％。

5.权利要求1～4任一项所述方法制得的一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂。

6.权利要求5所述一种耐腐蚀水性超分子聚氨酯树脂在涂料和胶黏剂领域中的应用。