[发明专利]一种单组分自交联聚氨酯-聚脲水分散体及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种聚氨酯‑聚脲水分散体及其制备方法和用途，所述聚氨酯‑聚脲水分散体含有碳化二亚胺基团，在后期使用过程中其能够与体系中存在的羧基发生化学交联反应，从而提高附着，具有叔胺基团的硅烷偶联剂聚集在乳液粒子外部，在后期的水解过程中起到自交联作用，提高了涂层的交联密度和疏水性能，同时不改变涂膜的机械性能。本发明的聚氨酯‑聚脲水分散体具有优异的存储稳定性，可用于聚氨酯纺织印花领域。

技术领域

本发明涉及化学助剂领域，具体涉及一种自交联的聚氨酯-聚脲分散体及其制备方法和用途。

背景技术

由于聚氨酯-聚脲分散体具有优异的力学强度和剥离强度，已经广泛应用于涂料、粘合剂、纺织合成革等领域。聚氨酯-聚脲分散体通常采用引入亲水性的基团，然后离子化而获得亲水性，亲水基团的存在降低了树脂在应用中的性能如剥离力，附着力等。

为提高聚氨酯-聚脲分散体的综合性能，在后期的应用配方中通常加入交联剂来提高性能，其中碳化二亚胺和氮丙啶固化剂用于羧酸体系的聚氨酯的交联。US5066705、CN102216359A描述了羧酸体系聚氨酯-聚脲通过加入碳化二亚胺来提高最终产品的性能粘性，成膜耐水耐候性等。碳化二亚胺固化剂均采用外加的方法，是一种双组份体系，这一体系不仅增加了应用成本，而且有外固化剂的体系有活化期的要求，无法长时间存储。专利CN109749053A和专利CN101235195B添加含有碳化二亚胺结构的异氰酸酯，用于提高聚氨酯分散体的耐水解性能(碳化二亚胺将聚酯水解产生的酸反应掉，避免酸催化聚酯链段的进一步水解)，没有涉及自身的交联和应用性能。

目前在聚氨酯分散体体系中常用的硅氧烷交联技术是使用具有氨基或氨基羟基结构的硅烷偶联剂，如专利CN108250390A、CN109679056A，通过氨基或羟基与异氰酸酯发生化学反应将硅氧烷结构引入聚氨酯链段中，通过后期的水解交联来实现分子量的增大，提高应用性能，但是这种交联会导致聚氨酯链段僵硬，柔性下降，降低了其在基材上的附着力。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种单组分自交联聚氨酯-聚脲水分散体。本发明的单组分自交联聚氨酯-聚脲分散体本身稳定性好，并且含有碳化二亚胺基团，分散体在干燥的过程中，链段上的碳化二亚胺基团可与链段上的羧基反应实现自交联，同时硅氧烷结构的中和剂水解缩合形成网状结构增加了膜的致密性，提高了耐水性能和基材的附着力，实现了双组份的性能。

本发明的再一目的在于提供这种单组分自交联聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法。

本发明的又一目的在于提供这种单组分自交联聚氨酯-聚脲水分散体的应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种单组份自交联聚氨酯-聚脲水分散体，由包含以下组分的组合物反应得到的反应产物：

a)至少一种含有碳化二亚胺基团的多异氰酸酯组分；

b)至少一种官能度为2～4的多元醇组分；

c)至少一种含有羧基的亲水化合物组分；

d)任选的不同于组分b)的，分子中含有多个氨基和/或羟基的低分子化合物；

e)至少两种含有叔胺基团的化合物，其中一种为含有硅氧烷结构的叔胺化合物；

f)任选的，其它异氰酸酯反应性化合物。

在一个具体的实施方式中，以所述组合物的总重量计，所述

组分a)的用量为10～40wt％，优选10～38wt％；

组分b)的用量为40～80wt％，优选40～72wt％；

组分c)的用量为1～8wt％，优选1～7wt％；