[发明专利]一种自消光水性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自消光水性聚氨酯及其制备方法，包括：(1)将二异氰酸酯与聚醚多元醇混合并进行加成反应；(2)将所述加成反应产物中加入稀释剂和亲水扩链剂在55℃～65℃下继续反应1‑2h；(3)在(2)反应结束后加入催化剂，升温到85℃～90℃反应1‑2h；(4)在(3)反应结束后降温，加入三乙胺成盐得到预聚体；(5)把(4)成盐后的预聚体加入磺酸盐混合液中并进行搅拌，在乳化作用下形成乳液；(6)向乳液滴加聚醚氨进行扩链，得到自消光水性聚氨酯树脂。本发明提供的自消光水性聚氨酯在未添加消光粉的情况下，树脂固化后可以达到雾面效果，外观美观，拉伸强度高，柔韧性好，具有较好的市场运用前景。

技术领域

本发明涉及聚氨酯制备技术，尤其是一种自消光水性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

聚氨酯在工业、生活上运用广泛，其中，水性聚氨酯以水为分散介质，具有无毒、不易燃及有机挥发物(VOC)低、绿色环保等优点，符合人们对人身健康和环保的要求，广泛应用于涂料、胶粘剂、橡胶和泡沫塑料等领域。

水性聚氨酯的光泽度不同，用途和范围也不同：高光泽的因表面色泽明亮，适用于户外建筑物的表面装饰；色泽柔和的通常会给人以优雅、舒适和恬静的感受，广泛运用在室内的仪器仪表、家具等表面涂饰；低光泽的可用于合成革表面的涂饰剂。

为了使水性聚氨酯具有较好的光泽度，通常是加入消光剂或消光粉，以此来达到消光的目的。常见的消光剂是二氧化硅。但是加入消光剂后，因消光剂会发生沉淀，使体系的稳定性下降。而且生产中粉尘污染比较严重，特别是对于生产人员的健康不利、因此，不添加消光剂的水性聚氨酯的制备，近年来越来越受到人们的广泛重视。

自消光树脂就是不添加任何消光剂、消光粉，树脂自身就能产生低光泽的效果。

专利申请CN 110951039 A公开了一种环保的自消光的水性聚氨酯及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：首先制备聚氨酯预聚体：将均已除水的低聚物聚合二元醇、小分子三元醇化合物以及末端羟基封端的有机硅油分别加入到反应容器中，再加入脂肪族二异氰酸酯以及催化剂，反应得到预聚物；加入羧酸型亲水扩链剂，再加入中和剂进行中和反应；将胺类磺酸盐亲水扩链剂和去离子水一起进行第一次乳化扩链，然后加入含活泼氢的小分子扩链剂进行第二次后扩链。该产品虽然没有引入二氧化硅等消光剂，但是采用有机硅油参与反应，有机硅油本质上也是一种消光材料，其并没有解决聚氨酯自身消光的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的水性聚氨酯自身具备消光效果的技术困难，提供一种自消光水性聚氨酯及其制备方法。

本发明中，所述聚醚多元醇中的羟基与扩链剂中的羟基的总含量与所述二异氰酸酯中的异氰酸根的总含量的摩尔比为(0.75～0.90):1；所述扩链剂与二异氰酸酯的摩尔比为(0.5～1):1，扩链剂包括亲水扩链剂、磺酸盐扩链剂和聚醚氨。

具体方案如下：

一种自消光水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二异氰酸酯与聚醚多元醇混合并进行加成反应，所述二异氰酸酯与聚醚多元醇摩尔比为(2～4):1，得到异氰酸酯封端的加成反应产物；

(2)将所述加成反应产物中加入稀释剂和亲水扩链剂在55℃～65℃下继续反应1-2h；

(3)在(2)反应结束后加入催化剂，升温到85℃～90℃反应1-2h；

(4)在(3)反应结束后降至常温，加入三乙胺成盐，得到预聚体；

(5)预聚体的乳化，预先配好磺酸盐扩链剂A95和蒸馏水的混合液，把(4)成盐后的预聚体加入混合液中并进行搅拌，在乳化作用下形成乳液；

(6)乳化结束后，滴加聚醚氨进行扩链，得到自消光水性聚氨酯树脂。