[发明专利]一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和在数码喷墨印花墨水中的应用

说明书

本发明涉及喷墨墨水技术领域，提供了一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用，所述水性聚氨酯树脂由多元醇、有机溶剂、催化剂、脂肪族二异氰酸酯、内乳化剂、封端剂、扩链剂和水为原料制备得到。本发明提供的水性聚氨酯树脂分散性好、稳定性高，且粒径小、成膜效果好，适用于数码喷墨印花墨水。将本发明的水性聚氨酯树脂加入喷墨数码印花墨水中，能够明显提高墨水粘度，减少喷墨数码印花墨水中保湿剂的应用，所得喷墨数码印花墨水性能优良，节能环保，可以大大提升数码喷墨印花纺织品的应用性能。

技术领域

本发明涉及喷墨墨水技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和在数码喷墨印花墨水中的应用。

背景技术

数码喷墨印花技术是一种全新的印花方式，它摒弃了传统印花需要制版的复杂环节，直接在织物上喷印，提高了印花的精度，实现了小批量、多品种、多花色印花，而且解决了传统印花占地面积大、污染严重等问题，具有广阔的发展前景。

水性聚氨酯树脂是印花墨水中常用的添加剂，要求树脂成膜柔软、有韧性、耐擦、耐洗，且要有提亮的作用。异氰酸酯是聚氨酯树脂合成的重要原料，异氰酸酯可分为芳香族异氰酸酯和脂肪族二异氰酸酯。芳香族异氰酸酯，因其采用价格低廉的甲苯为原料，含有芳香基团，容易氧化生成醌类物质，导致所制得的聚氨酯树脂易泛黄、耐候性差。由脂肪族二异氰酸酯制得的水性聚氨酯树脂具有优良的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐光耐候性。但是，目前的水性聚氨酯树脂的粒径均较大，容易阻塞喷头，难以满足数码喷墨印花墨水的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和在数码喷墨印花墨水中的应用。本发明提供的水性聚氨酯树脂粒径小、分散性好、稳定性高、成膜效果好，适用于数码喷墨印花墨水。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种水性聚氨酯树脂，由包括以下质量百分含量的组分制备得到：多元醇10％～30％，有机溶剂10％～20％，催化剂0.01％～1％，脂肪族二异氰酸酯5％～15％，内乳化剂1％～3％，封端剂0.2％～10％，扩链剂0.1％～1％，水30％～70％；所述水性聚氨酯树脂的D₅₀粒径为30～70nm，D₉₀粒径不超过200nm。

优选的，所述水性聚氨酯树脂在25℃下的粘度为40～60mPa·s；所述水性聚氨酯树脂的固含量为20％～50％。

优选的，所述多元醇包括聚二醇。

优选的，所述聚二醇包括聚醚二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇和聚己内酯二醇中的一种或几种。

优选的，所述脂肪族二异氰酸酯包括六亚甲基脂肪族二异氰酸酯、异氟尔酮脂肪族二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-脂肪族二异氰酸酯和苯二亚甲基脂肪族二异氰酸酯中的一种或几种。

优选的，所述有机溶剂包括丙酮、丁酮和四氢呋喃中的一种或几种；

所述催化剂包括二丁基锡二月桂酸酯和/或钛酸四丁酯；

所述内乳化剂包括二羟甲基丙酸和/或二羟甲基丁酸；

所述封端剂包括二乙胺、三乙胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、双(2-羟乙基)苯胺和双(2-羟丙基)苯胺中的一种或几种；

所述扩链剂包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或几种。

本发明提供了上述方案所述水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将部分有机溶剂、多元醇、催化剂和脂肪族二异氰酸酯混合进行第一反应，得到第一反应液；

(2)将所述第一反应液、内乳化剂、封端剂和剩余有机溶剂混合进行第二反应，得到预聚体；