[发明专利]一种高固含量水性聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本申请提供了一种高固含量水性聚氨酯乳液及其制备方法，涉及水性高分子技术领域，其组份以重量份计算包括：聚合物多元醇60‑100份、二异氰酸酯20‑40份、二胺类化合物2‑8份和二羟基聚醚硫酸酯盐5‑15份；其固含量高达60％，粘度低于300cps，耐电解质稳定性优异，贮存稳定性良好。

技术领域

本申请涉及水性高分子技术领域，具体而言，涉及一种高固含量水性聚氨酯乳液及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯以水为分散介质，具有无毒、不燃、污染少等优点，在纺织、皮革、合成革、家具、建材等领域有着广泛应用前景。然而，由于水比常用的有机溶剂的蒸发潜热高，相同固含量下水性聚氨酯比溶剂型聚氨酯干燥慢、能耗大，从而限制了其应用。

目前，国内外研究重点大都集中于提高水性聚氨酯的固含量。高固含量水性聚氨酯具有干燥速度快、设备利用率高、运输成本和单位产品能量消耗低等优点。大多数水性聚氨酯产品为羧酸盐型水性聚氨酯，这种羧酸盐的电离度随着浓度升高而迅速下降，这对于制备高固含乳液非常不利。多个中国专利均提出可采用磺酸盐作为水性聚氨酯的亲水基，从而提高其固含量。例如，中国发明专利申请CN105400481B和中国发明专利申请CN103709363B均提到采用二胺基磺酸盐可以制备高固含量水性聚氨酯，但是为了增加强极性二胺基磺酸盐与聚氨酯预聚体的相容性，促进扩链反应顺利进行，必须使用了大量溶剂丙酮，大大增加了乳化后脱溶剂工序的能耗。

硫酸酯盐具有较高的电离度，亲水性较强，因而广泛应用于表面活性剂领域。中国专利CN107118318B首次公开了一种硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法；其可以应用于制备水性聚氨酯，然而，将硫酸酯盐化学接枝到聚氨酯侧链上，应用于高固含量水性聚氨酯的制备，尚未见报道。

申请内容

本申请的第一目的在于提供一种二羟基聚醚硫酸酯盐作为扩链剂在高固含量水性聚氨酯乳液的制备中的应用。

本申请的第二目的在于提供一种高固含量水性聚氨酯乳液，其固含量高达60％，粘度低于300cps，耐电解质稳定性优异，贮存稳定性良好。

本申请的第三目的在于提供高固含量水性聚氨酯乳液的制备方法，其能够安全、快速、稳定的生产上述高固含量水性聚氨酯乳液，适合工业的大量生产。

本申请的实施例通过以下技术方案实现：

一种二羟基聚醚硫酸酯盐作为扩链剂在高固含量水性聚氨酯乳液的制备中的应用，所述二羟基聚醚硫酸酯盐的结构为：

其中，R₁：

R2：CH₃或H；

n+m+k＝3～27。

一种高固含量水性聚氨酯乳液，其组份以重量份计算包括：聚合物多元醇60-100份、二异氰酸酯20-40份、二胺类化合物2-8份和二羟基聚醚硫酸酯盐5-15份，其中所述二羟基聚醚硫酸酯盐的结构为：

其中，R₁：

R2：CH₃或H；

n+m+k＝3～27。

进一步的，其组份以重量份计算包括：聚合物多元醇70-90份、脂肪族二异氰酸酯25-35份、二胺类化合物4-6份和二羟基聚醚硫酸酯盐8-12份。

进一步的，其组份以重量份计算包括：聚合物多元醇80份、二异氰酸酯30份、二胺类化合物5份和二羟基聚醚硫酸酯盐10份。