[发明专利]长链烷基聚酯多元醇、水性聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本发明提供了长链烷基聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：A)将蓖麻油、端羟基丁腈橡胶、长链烷基二元醇和长链烷基二元酸混合，升温后反应，得到小分子预聚体；B)将所述小分子预聚体和钛酸异丙酯混合，升温反应，得到长链烷基聚酯多元醇。本申请还提供一种水性聚氨酯，由短链烷基聚酯多元醇、长链烷基聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂、小分子扩链剂、有机溶剂、催化剂、中和剂和水制备得到。本发明的长链烷基聚酯多元醇由于丁腈橡胶基团的引入，大大提高了水性聚氨酯的成膜效果，可以成完整的自支撑膜，得到的水性聚氨酯的韧性非常好，拉伸强度可为13.5～25.6Mpa，断裂伸长率为475～850％。

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及长链烷基聚酯多元醇、水性聚氨酯乳液及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯作为一种绿色环保型产品，已经在涂料、粘合剂等领域得到了广泛的应用，其成膜性对于漆膜以及胶膜都非常重要。

聚酯型水性聚氨酯是指以聚酯多元醇作为软段来合成的一类重要的聚氨酯种类，由于聚酯多元醇与聚醚相比，具有较高的内聚能，得到的聚氨酯具有较大的强度，在胶粘剂领域得到了大量的应用。然而，水性聚氨酯使用的聚酯多元醇大多来源于短碳链(碳原子数≤6)的二元醇以及二元酸缩聚而成，具有非常高的结晶性能，使得到的水性聚氨酯成膜性较差，在室温下很难成完整的胶膜，胶膜非常脆，因而，这类短链聚酯型水性聚氨酯胶粘剂用于粘接样件，后期会强度下降，由此容易开胶。因而，成膜性优异的水性聚氨酯得到了该领域的大量研究。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种成膜性和力学性能较好的水性聚氨酯。

有鉴于此，本申请提供了一种长链烷基聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：

A)将蓖麻油、端羟基丁腈橡胶、长链烷基二元醇和长链烷基二元酸混合，升温后反应，得到小分子预聚体；

B)将所述小分子预聚体和钛酸异丙酯混合，升温反应，得到长链烷基聚酯多元醇。

优选的，所述长链烷基二元醇的碳原子数≥10，选自1,10-癸二醇、1，11-十一烷二元醇、1，12-十二烷二元醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,15-十五烷二醇和1,16-十六烷二醇中的一种；所述长链烷基二元酸的碳原子数≥10，选自1,10-癸二酸、1，11-十一烷二元酸、1，12-十二烷二元酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、1,15-十五烷二酸和1,16-十六烷二酸中的一种。

优选的，步骤A)中，所述蓖麻油、所述端羟基丁腈橡胶、所述长链烷基二元醇和所述长链烷基二元酸的质量比为(950～1400)：(4.5～8)：(85～95)：(70～82)；所述预聚体与所述钛酸异丙酯的质量比为(1100～1600)：(0.65～1.5)。

优选的，步骤A)中，所述反应的过程具体为：

将得到的混合物在氮气保护下升温至130～150℃，反应0.5～2h，在升温至240～260℃，反应1～3h。

优选的，步骤B)中，所述升温的温度为240～260℃，时间为2～3h。

本申请还提供了一种水性聚氨酯，由以下组分制备得到：

所述长链烷基聚酯多元醇选自上述方案所述的制备方法所制备的长链烷基聚酯多元醇。

优选的，所述短链烷基聚酯多元醇为碳原子数≤6的短链烷基二元醇和碳原子数≤6的短链烷基二元酸缩聚而成的多元醇，包括：聚己二酸乙二醇、聚己二酸丁二醇和聚己二酸己二醇中的一种；所述亲水扩链剂选自2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二甲羟甲基丁酸、2，2-二羟甲基戊酸和2，2-二羟甲基己酸中的一种。