[发明专利]三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂及其制备方法

说明书

本发明提供一种三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂，按重量份计，其组成为：多异氰酸酯10.0～30.0份、多元醇2.5～10.0份、扩链剂0.5～3.0份、低聚物多元醇5.0～25.0份、二羟甲基丙酸1.5～4.5份、催化剂0.01～0.1份、2,6,14‑三氨基三蝶烯0.5～2.5份、脱水蓖麻油1.5～4.5份、丙酮6.0～15.0份、中和剂1.0～5.0份、去离子水45.0～70.0份；本发明的一种三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂，具有优良的吸附能力，良好的附着力、保色性、丰满度、耐水性、耐磨性、防腐蚀性好等特点；可用于水性吸附涂料、水性木器涂料、特种功能涂料、防腐蚀涂料等。

技术领域

本发明涉及一种改性聚氨酯水性树脂及其制备方法，尤其涉及到一种三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂，属于水性合成树脂技术领域。

背景技术

聚氨酯是由低聚物多元醇、小分子多元醇、多异氰酸酯和扩链剂反应而成，反应原料及工艺因素对聚氨酯材料形态有很大影响，低聚物多元醇提供软性链段，多异氰酸酯提供硬链段。聚氨酯具有良好的耐溶剂性，耐磨性和抗曲挠性，因而被广泛应用于涂料、胶黏剂、泡沫塑料、油墨及橡胶等领域。

目前，无论是家庭装修还是木器的涂饰或其他涂装等，或多或少都会产生挥发性有机物，挥发性有机物(VOCs)的无组织排放不仅会造成资源的大量浪费，还会引发环境污染，严重危害人体健康。三蝶烯及其衍生物是一类具有独特的三维刚性结构的化合物，它们在过去的20多年内受到了人们很大的关注，并已在包括分子机器、材料化学以及超分子化学等许多领域内得到了广泛的应用。利用三蝶烯丰富的反应位点和衍生位点可以制备出网状的高分子材料，而网状的自具微孔聚合物因其具有的无定形结构、高稳定性及有机微孔等特性，因而在气体吸附、氢气储存、气体分离等领域具有广泛的应用。但网状结构的自具微孔聚合物难溶于普通溶剂且易发生老化，因而大大限制了材料的推广应用。

发明内容

为解决上述所述的技术问题，本发明采用三碟烯衍生物2,6,14-三氨基三蝶烯，三碟烯能与金属离子形成配合物，其结构中含有活性基团-NH₂，能与异氰酸酯反应，再引入二羟甲基丙酸DMPA，能与有机氨中和后形成稳定的水性树脂，同时加入蓖麻油，提高树脂的相容性与丰满度。

三碟烯不仅具有很好的荧光性质，同时也是一种共轭聚合物的液晶材料.另外，蝶烯具有独特的三维刚性结构，是由3个苯环通过桥连碳原子组成，其中每个苯环间的夹角均为120°，该化合物具有3个开放式富电子空腔，具有很强的配位能力。三蝶烯的骨架结构非常稳定，因此三蝶烯及其衍生物具有良好的热稳定性和化学稳定。三蝶烯的三维刚性结构可以阻止聚合物内部的聚集，从而使聚合物具有很好的溶解性，并且三蝶烯结构的引入也可以提高材料分子排列的有序性和空间上的延伸性.基于三蝶烯的多孔聚合材料，它对于氢气具有良好的吸附能力，可用作潜在的储氢材料。

本发明的首要目的提供一种三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂。

本发明的另一目的提供一种三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂的制备方法。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种三碟烯衍生物改性聚氨酯水性树脂，按重量份计，其组成为：多异氰酸酯10.0～30.0份、多元醇2.5～10.0份、扩链剂0.5～3.0份、低聚物多元醇5.0～25.0份、二羟甲基丙酸1.5～4.5份、催化剂0.01～0.1份、2,6,14-三氨基三蝶烯0.5～2.5份、脱水蓖麻油1.5～4.5份、丙酮6.0～15.0份、中和剂1.0～5.0份、去离子水45.0～70.0份。

所述的多元醇为丁二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、1,4-环己二醇、一缩二丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或几种组合。

所述的低聚物多元醇为分子量在800～3000之间的聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚醚二元醇、聚环氧丙烷多元醇中的一种或几种的组合。