[发明专利]可水洗紫外光固化水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种可水洗紫外光固化水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用。可水洗紫外光固化的水性聚氨酯组合物，包括水性聚氨酯、具有光引发特性的预聚体、活性稀释剂、光引发剂和助剂，具有光引发特性的预聚体及活性稀释剂具有良好的水溶性。经光固化和水洗后，能够得到呈立体网状或立体条纹状或立体图案状的聚氨酯涂层。用本发明得到的有利效果是：1)利用投影胶片就可以制备，面向个性化人群。2)溶剂为水，安全无毒、经济环保。3)对未固化的树脂用水就可应洗干净。4)可与多种功能性填料复合，制备功能性复合材料。5)应用领域广泛，可应用在鞋服、涂料、电子等领域。

技术领域

本发明属于水性聚氨酯材料领域，具体涉及一种可水洗紫外光固化水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用。

背景技术

水性聚氨酯(aqueous polyurethane resins)是聚氨酯在各种助剂(包括水、乳化剂、增稠剂、交联剂、封闭剂、流平剂、分散剂等)的存在下，形成的一种乳白色胶态水性树脂。水性聚氨酯或聚氨酯分子链中含有相当数量的氨酯键(---NHCOO---)，赋予了聚氨酯优异的相容性、柔顺性、粘接性、耐候性、耐磨性等性质。使其被广泛应用于皮革涂料、织物涂料、汽车涂料、玻纤定型剂、木器涂料、防腐涂料等领域中。相容性好使得水性聚氨酯能与其他水性聚合物或亲水性单体形成均匀的分散液，中和两种或两种以上聚合物的优异性质，使水性聚氨酯性能增强，或赋予水性聚氨酯新的功能。Fengyuan Zhang,Hongyi Shi等采用胺改性氧化石墨烯作为改性剂提高了水性聚氨酯的耐水性、热性能、机械性能(AppliedSurface Science,page:1873-5584,Published:OCT 15 2019)。Tingting Lü,DeshuangYu,Guanghui Chen等采用硝化油泥改性的水性聚氨酯制备了可以在水中吸附NH₄⁺-N的球状吸附体(Biochemical Engineering Journal,page:196-201,Published:MAR 15 2019)。聚氨酯分子链中由多元醇组成的软段和由异氰酸酯组成的硬段交替分布，使得聚氨酯具有独特的柔韧性和宽范围的物性，更加扩大了水性聚氨酯适用范围。水性聚氨酯的发现，大大丰富了我们对材料世界的认知，越来越多的新型水性聚氨酯或水性聚氨酯的衍生物被研发出来。

发明内容

本发明提供如下技术方案：

一种可水洗紫外光固化的水性聚氨酯组合物，其包括水性聚氨酯、具有光引发特性的预聚体、活性稀释剂、光引发剂和助剂。

其中，所述具有光引发特性的预聚体及活性稀释剂具有良好的水溶性。

其中，所述组合物还包括作为溶剂的水。

其中，所述助剂包括消泡剂、流平剂、增稠剂、分散剂、消光剂、阻聚剂、温感变色材料、光感变色材料和氧化石墨烯中的至少一种。

一种可水洗紫外光固化的水性聚氨酯乳液，其通过避光条件下混合上述的水性聚氨酯组合物的各组分而得到。

其中，所述乳液的黏度分布为5000-200000mPa·s。

一种聚氨酯涂层，所述涂层由上述可水洗紫外光固化的水性聚氨酯乳液经光固化和水洗后得到。

其中，所述聚氨酯涂层呈立体网状或立体条纹状或立体图案状(例如为立体动物图案状、立体植物图案状等等)。

一种制品，所述制品包含承载体和固化在承载体上的所述聚氨酯涂层。

其中，所述承载体为表面平整可承载所述聚氨酯涂层和/或所述可水洗紫外光固化的水性聚氨酯乳液的物体，例如为皮革、布、网、墙面、电子器件等，所述皮革例如为聚氨酯皮革。

其中，所述聚氨酯涂层的厚度为10μm-200μm。