[发明专利]一种内交联型自消光水性聚氨酯分散体及其制备方法

说明书

本发明涉及水性聚氨酯树脂技术领域，尤其涉及一种内交联型自消光水性聚氨酯分散体及其制备方法。按照重量百分比计，其原料包括大分子多元醇7‑40％，二异氰酸酯5‑30％，亲水扩链剂0.4‑2.0％，多元醇扩链剂0.1‑5％，中和剂0.05‑2％，后扩链剂0.1‑5％，脂肪酮5‑25％，水补充余量。本发明使用大分子三元醇为软段，无须外加交联剂便可获得具有内交联特性的聚氨酯乳液；该制备方法交联度高，工艺流程简单，并且具有较优的消光效果，适用于皮革、纸张、薄膜等表面需要哑光表面的产品。

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯树脂技术领域，尤其涉及一种内交联型自消光水性聚氨酯分散体及其制备方法。

背景技术

高光泽水性聚氨酯涂层的色泽鲜艳，长期以来深受消费者的喜爱。但高光泽涂层带来高光亮的同时，也存在着许多缺点。首先，高光泽涂料成膜后会产生反射，对人眼造成伤害；其次，当有光泽的表面出现一些缺陷，如轻微划伤、油脂污染、灰尘堆积和指纹留存等，都会严重影响美观；随着人们审美的改变，以消光为表面装饰的产品越来越流行。在皮革、纸张、织物等表面采用哑光处理后的涂层，可产生柔软、自然、优雅的外观和舒适的触感，消除了涂层的亮度造成的塑感。

传统的消光树脂是在剪切力作用下将消光剂分散到乳液中，配以具有防沉、增稠等功能助剂调制而成。成膜后能形成粗糙表面，使光发生漫反射和散射，达到消光效果。常见的消光剂分为有机消光剂和无机消光剂2种类型。无机消光剂主要为硅质填料；有机消光剂主要为金属皂、植物或动物油等；这两种消光树脂的消光效果明显，但添加消光剂导致会导致涂层易破裂、手感差、附着力降低、易破碎脱落等问题。添加消光材料后树脂的贮存稳定性差，涂层光泽容易出现不均匀、涂层耐抛光性差、涂膜的透明性低等缺点。自消光水性聚氨酯乳液是一种通过提升粒径和强度，使乳胶粒在基材表面固化后产生微纳米级粗糙表面，光的散射和折射作用增强，从而达到消光效果。

水性聚氨酯受自身结构影响，力学性能低、耐水性差等对其应用有较大影响。对其进行改性，提高交联密度是提高产品性能的有效手段之一。交联改性重要包括内交联和外交联，内交联法是在聚合过程中引入交联剂，使聚氨酯大分子产生交联。目前报道的通过内交联改性的自消光水性聚氨酯乳液，大部分都是采用大分子二元醇为软段，通常会选用三官的交联剂TMP(如专利CN110951039A，CN110669197A，CN110407996A，CN110041493A，CN109517513A，CN107200823A，CN 106883370A)或异氰酸酯三聚体(如CN 107722236A，CN106432667A，CN 103740250A)，该方法获得的交联效率不够理想，交联度不高。本发明选用三官能度的多元醇为软段，无须外加交联剂便可获得具有内交联特性的聚氨酯乳液，交联度高且工艺流程简单；并且用此方法制备的内交联型自消光水性聚氨酯，还鲜见报道。

发明内容

本发明提供一种内交联型自消光水性聚氨酯分散体，采用三官能度的大分子多元醇为软段，工艺流程简单，无需添加交联剂，实现了一种消光效果显著的内交联型聚氨酯。

本发明第一方面提供了一种内交联型自消光水性聚氨酯分散体，按照重量百分比计，其原料包括大分子多元醇7-40％，二异氰酸酯5-30％，亲水扩链剂0.4-2.0％，多元醇扩链剂0.1-5％，中和剂0.05-2％，后扩链剂0.1-5％，脂肪酮5-25％，水补充余量。

在一种优选的实施方式中，按照重量百分比计，其原料包括其原料包括大分子多元醇10-20％，二异氰酸酯7-15％，亲水扩链剂0.5-1.5％，多元醇扩链剂0.2-3％，中和剂0.3-1.5％，后扩链剂0.3-3％，脂肪酮8-14％，水补充余量。

在一种优选的实施方式中，所述大分子多元醇的平均分子量为500-5000，官能度为3。

在一种优选的实施方式中，所述大分子多元醇包括聚氧化丙烯三醇，聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇，聚己内酯三元醇，聚丙交酯三元醇中的一种或多种的组合。