[发明专利]长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液及其制备方法，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：其中，聚二甲基硅氧烷，M_W＝4000‑4400g/mol。该发明克服了现有外露型水性聚氨酯存在吸水率较高、断裂伸长率不佳以及拉伸强度低等缺点缺点，通过引入优选的长链有机硅进行改性，同时调控氨基甲酸酯键和脲基的占比，控制亲水扩链剂的加入量，并且适当引入三官能度小分子多元醇，具有吸水率低、断裂伸长率高且拉伸强度优异的优点。

技术领域

本发明涉及一种长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液及其制备方法，应用在水性聚氨酯乳液生产领域。

背景技术

水性聚氨酯是以水作为分散介质，利用多异氰酸酯和多元醇的反应，生成主链上有重复氨基甲酸酯基团、软硬段存在微相分离的一类高分子材料，其具有强度高、稳定性好、无毒无污染、成本低廉、易于改性及性能可调等优点。制备水性聚氨酯不仅软硬段可选的原料种类多、合成工艺条件可调，还可通过异氰酸酯与活性基团(胺基、羟基)的反应对其进行不同功能的改性，因此，水性聚氨酯具有多元化的特性。国外在20世纪70年代就已经开始使用水性聚氨酯涂料了，我国的研发起步较晚，80年代才开始着手研发。水性聚氨酯涂料是溶剂型涂料的环保替代品，随着人们对于环境污染问题的日益重视，环境友好的水性聚氨酯涂料也日益受到广泛的关注，发展迅猛。

水性聚氨酯涂料按照使用场合可分为外露型和非外露型。非外露型的水性聚氨酯涂料防水，使用的场景主要涉及地下工程、厕浴间、厨房、阳台、水池、停车场等防水工程，目前已取得了长足的发展，其市场整体较为成熟。然而，对于市场潜力巨大的外露型使用场景如外部屋面修缮、高端建筑以及诸多工业彩钢屋面等直接外露的金属屋面防水工程，目前市面可供选择的水性聚氨酯乳液屈指可数。外露型防水涂料应兼具耐候性、柔性、不黄变等特性，丙烯酸类防水涂料易于发脆，低温柔性差，不能很好地满足此类需求。由脂肪族异氰酸酯制备的聚氨酯材料由于独特的微相分离结构，具有优异的力学性能，低温柔性佳，不易产生发色基团，耐候性优异，十分适用于外露型防水场景。但目前，现有外露型水性聚氨酯乳液仍不能很好地满足应用。究其原因，在于现有外露型水性聚氨酯侧链存在亲水的离子基团，致使漆膜耐水性不好，并存在吸水率较高、断裂伸长率不佳以及拉伸强度低等缺点。

因此，提供一种吸水率低、断裂伸长率高且拉伸强度优异的长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液及其制备方法己成为当务之亟。

发明内容

为了克服现有外露型水性聚氨酯存在吸水率较高、断裂伸长率不佳以及拉伸强度低等缺点，本发明提供一种长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液及其制备方法，通过引入优选的长链有机硅进行改性，同时调控氨基甲酸酯键和脲基的占比，控制亲水扩链剂的加入量，并且适当引入三官能度小分子多元醇，具有吸水率低、断裂伸长率高且拉伸强度优异的优点。

本发明的技术方案如下：

一种长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

其中，聚二甲基硅氧烷，M_W＝4000-4400g/mol；

所述聚醚多元醇为聚丙二醇。