[发明专利]一种改性水性聚氨酯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)在催化剂的存在下，将二元醇I、二元醇II和二异氰酸酯进行第一接触反应，得到产物I；所述二元醇I的平均分子量为500-3000；所述二元醇II选自乙二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3丙二醇、一缩二乙二醇、1,6-己二醇中的至少一种；

(2)将所述产物I依次与改性剂、交联剂进行第二接触反应，得到产物II；

(3)将所述产物II依次与水、扩链剂进行第三接触反应，得到改性水性聚氨酯；

其中，制备所述改性剂的步骤包括：

(a)将式(I)所示的化合物与硫酸进行第四接触反应，并将所述第四接触反应后得到的产物与碳酸氢钠进行中和反应，得到中间体I；

(b)在甲醇钠的存在下，将所述中间体I与丙三醇进行第五接触反应，得到所述改性剂，所述中间体I与所述丙三醇的用量重量比为4.5-5：1；

相对于每重量份的所述二元醇II，所述二元醇I的用量为8-15重量份，所述二异氰酸酯的用量为5-15重量份，所述改性剂的用量为2-12重量份，所述交联剂的用量为0.5-1.5重量份，所述扩链剂的用量为0.5-1.5重量份；

所述硫酸的浓度为95-99wt％；

在步骤(a)中，所述第四接触反应的条件至少满足：温度为15-30℃，时间为3-6h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述式(I)所示的化合物由菜籽油提供。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在制备所述改性剂的步骤(a)中，所述式(I)所示的化合物、所述硫酸、所述碳酸氢钠的用量重量比为2-15：1：1-5；以及

在制备所述改性剂的步骤(b)中，相对于每100g的所述中间体I，所述甲醇钠的用量为0.05-5g。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述第一接触反应的条件至少满足：温度为70-90℃，时间为2-5h；以及

在步骤(b)中，所述第五接触反应的条件至少满足：温度为170-180℃，时间为2-6h。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤(2)中，将所述产物I依次与改性剂、交联剂进行第二接触反应的步骤包括：先将所述产物I在70-90℃下与改性剂反应1-4h，再将获得的产物在70-90℃下与交联剂反应0.5-2h；以及

在步骤(3)中，将所述产物II依次与水、扩链剂进行第三接触反应的步骤至少包括：在搅拌条件下，先将所述产物II在5-10℃下与水反应3-10min，再将获得的产物在5-10℃下与扩链剂反应20-40min。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种；以及

所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、异辛酸铋、月桂酸铋中的至少一种。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，该方法还包括：在步骤(1)中，在进行所述第一接触反应之前，先将所述二元醇I与所述二元醇II进行真空脱水处理，使得所述二元醇I与所述二元醇II的含水率各自独立地小于0.02wt％。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述真空脱水处理的条件至少满足：温度为120-130℃，时间为3-5h，真空度为-0.08MPa至-0.10MPa。

9.一种由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备得到的改性水性聚氨酯。

10.权利要求9所述的改性水性聚氨酯在制备超纤革中的应用。