[发明专利]一种耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法

权利要求书

1.一种耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤如下：

（1）六羟基耐热阻燃单体的合成：

a、称取三(2-羟乙基)异氰脲酸酯THEIC用二甲基甲酰胺DMF溶解；将二异氰酸酯与催化剂加入到反应容器中，通入氮气升温，滴加溶解好的三(2-羟乙基)异氰尿酸酯THEIC进行反应，当-NCO达到理论值时结束，得到中间产物，备用；

b、将二乙醇胺添加到反应容器中，通入氮气，待温度升高，将上述中间产物缓慢滴加到反应容器中进行反应，待当-NCO达到理论值时结束，得到六羟基耐热阻燃单体；

（2）含氟含磷二元醇的合成：

c、将二异氰酸酯和十三氟辛醇TEOH-6加入反应容器中，用丙酮溶解，继续加入催化剂，室温下搅拌均匀，逐步升温；在N₂氛围下反应，滴定体系中游离的-NCO含量，达到理论值；

d、升温，加入丙酮溶解的三羟甲基氧化磷THPO反应，滴定体系中游离的-NCO含量，直至达到理论值，制得含氟含磷二元醇；

（3）水性聚氨酯乳液的制备：

e、将二异氰酸酯加入到反应容器中，滴加催化剂升温反应；称取聚碳酸酯二元醇PCDL和步骤（2）d所得含氟含磷二元醇混合物，用丙酮稀释，滴加到反应容器中进行反应；利用滴定法检测体系中游离的-NCO的含量，达到理论值后，升温；

f、再称取用二甲基甲酰胺DMF溶解的2,2-二羟甲基丁酸DMBA或2,2-二羟甲基丙酸DMPA加入到体系中反应；达到理论值后，接着滴加阻聚剂和活性封端剂继续反应；达到理论值后，滴加步骤（1）制备的六羟基耐热阻燃单体反应，达到理论值时降温；

g、常温下加入与DMBA或DMPA相同物质的量的三乙醇胺TEA高速搅拌，加入去离子水，继续高速搅拌，即得水性聚氨酯乳液；

（4）UV固化：取聚氨酯乳液，加入光引发剂，室温下避光搅拌均匀后，倒入聚四氟乙烯槽中，烘干后，紫外光固化，即得耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡。

3.根据权利要求1所述耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI及异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中的至少一种。

4.根据权利要求1所述耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述活性封端剂为丙烯酸羟乙酯HEA、甲基丙烯酸羟乙酯HEMA及季戊四醇三丙烯酸酯PETA中的至少一种。

5.根据权利要求1所述耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为光引发剂1173和/或光引发剂184。

6.根据权利要求1所述耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤（1）具体为：

a、称取0.01-0.03mol的THEIC在30-50℃的条件下用5-10g DMF溶解；将0.03-0.06mol的二异氰酸酯与0.001-0.002mol的催化剂加入到装有搅拌棒、冷凝管、氮气管及恒压滴液漏斗的干燥四口烧瓶中；通入氮气，待温度升高至50-70℃的时候，用恒压滴液漏斗以2-3d/s的速度滴加溶解好的THEIC，反应时长4-8h，当-NCO达到理论值时结束，得到中间产物；反应完成后的中间产物置于干净的恒压滴液漏斗中备用；

b、将0.03-0.06mol的二乙醇胺添加到装有搅拌棒、冷凝管、氮气管及恒压滴液漏斗的干燥四口烧瓶中，通入氮气，待温度升高至60-80℃的时候将步骤a滴液漏斗中的中间产物缓慢滴加到四口烧瓶中，反应3-5h，待当-NCO达到理论值时结束，得到六羟基耐热阻燃单体。

7.根据权利要求1所述耐热阻燃型UV固化水性聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤（1）b中，当反应物粘度过大发生爬杆时，滴加丙酮来调节粘度。