[发明专利]一种采用聚酯多元醇制备高断裂伸长率的水性聚氨酯的方法

说明书

本发明提供一种采用聚酯多元醇制备高断裂伸长率的水性聚氨酯的方法，所述方法，包括预聚体的制备、扩链、中和、分散、熟化，所述聚酯多元醇的型号为聚己二酸甲基丙二醇酯。本发明制备的水性聚氨酯，固含量为30%，乳液粒径为52‑53nm；拉伸强度为27‑28MPa，断裂伸长率为1000%以上；吸水率为6.3‑6.5%。

技术领域

本发明涉及聚氨酯化学技术领域，尤其涉及一种采用聚酯多醇制备高断裂伸长率的水性聚氨酯的方法。

背景技术

水性聚氨酯有着绿色环保、不燃、操作方便等多种优点，所以水性聚氨酯被广泛应用在聚氨酯涂料、皮革涂饰剂、胶粘剂、上浆剂等领域。但是当前水性聚氨酯也面临着固含量较低、黏度低、吸水率高等众多问题，比如固含量仅为25％-40％，以蒸发潜热高的水为介质导致干燥的速度比较慢，使得干燥成本和运输成本比较高。因此通过研究不同聚酯多元醇对水性聚氨酯性能的影响，来寻求生产实践中的最佳聚酯多元醇，使其满足成本低、节约原料、性能理想、操作方便等生产要求是一个好的研究方向。

现有技术制备的水性聚氨酯，如果提高强度，会导致降低断裂伸长率，也会导致吸水率的提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种采用聚酯多醇制备高断裂伸长率的水性聚氨酯的方法，实现以下发明目的：

提高水性聚氨酯拉伸强度的同时，保证断裂伸长率，降低吸水率。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种采用聚酯多元醇制备高断裂伸长率的水性聚氨酯的方法，所述方法，包括预聚体的制备、扩链、中和、分散、熟化，所述聚酯多元醇的型号为聚己二酸甲基丙二醇酯。

所述聚己二酸甲基丙二醇酯的分子量为2000。

所述预聚体的制备，加入聚酯多元醇和异氰酸酯，同时滴加0.09-0.12%的催化剂，然后将温度设定在78-82℃，进行搅拌，预聚反应至-NCO达到理论计算值，即得到聚氨酯预聚体。

所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；所述催化剂为有机铋；所述聚酯多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为100： 30-35。

所述扩链，待预聚体形成之后，将亲水性扩链剂加入，并且加入溶剂进行助溶，继续在85-88℃扩链反应1.8-2.2小时后停止加热，待温度降至40-50℃；

所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸；所述溶剂为丙酮。

所述亲水性扩链剂与聚酯多元醇的质量比为6.5-6.8:100；所述溶剂与聚酯多元醇的体积质量比为2-3ml：50g。

所述中和，加入中和剂和溶剂中和成盐0.5h，得到端-NCO的聚氨酯预聚体，

所述中和剂为三乙胺，所述三乙胺与异氰酸酯的摩尔比为1:1；所述溶剂与与聚酯多元醇的体积质量比为3-5ml：50g。

所述分散，将预聚体缓缓加入去离子水中，转速从低速逐渐增加进行高速搅拌，剪切速度为1000-1800r/min；直至将预聚体全部倒完；

所述去离子水的加入量与聚酯多元醇的质量比为26-27:10；

所述低速逐渐增加进行高速搅拌，为从0逐渐增加，维持3-5min，增加到速度为1800r/min，维持20min。

所述熟化，静止熟化，得到聚氨酯产品，固含量为30%。

与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：

本发明制备的水性聚氨酯，固含量为30%，乳液粒径为52-53nm；拉伸强度为27-28MPa，

断裂伸长率为1000%以上；吸水率为6.3-6.5%。