[发明专利]一种高温耐黄变非离子型水性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高温耐黄变非离子型水性聚氨酯及其制备方法，将多元醇、非离子亲水试剂以及抗氧化剂脱水后，加入二异氰酸酯在70～90℃进行聚合反应3～5h，得到预聚反应物1；在预聚反应物1中加入小分子扩链剂和催化剂，在70～90℃下进行扩链反应0.5～1h，得到预聚反应物2；向预聚反应物2中加入稀释剂降低粘度，剪切后加水乳化，得到预聚体乳液；向预聚体乳液加入后扩链剂，进行后扩链反应，得到高温耐黄变非离子型水性聚氨酯。本发明可制备得高温下耐黄变的非离子水性聚氨酯，在高温下耐黄变性能够达到要求。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种高温耐黄变非离子型水性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是一种高性能聚合物，由于具有刚性和柔性链段结构，而被广泛运用于各行各业。聚氨酯的主要结构是氨基甲酸酯，但是聚合物分子内部还具有醚键(-O-)、酯键(-COO-)、脲键(-NH-CO-NH-)和碳酸酯键(-O-COO-)等。因此这些结构可以调整聚氨酯整体的性能，使得聚氨酯材料具有优异的耐化学性、耐水解性、柔韧性和力学性能等使得其用途越来越广。

水性聚氨酯(WPU)以水为分散介质，具有不易燃、低VOC排放、低生产成本和用途广等优点，因此其研制和生产受到世界各国的关注。由于水性聚氨酯于金属、木材、混凝土、塑料等各种物品贴合现，并且具有优异的力学性能，已广泛地应用于涂料、胶黏剂、皮革、油墨、玻纤等行业。水性聚氨酯依亲水性基团的电荷性质可分为三大类：阴离子型、阳离子型和非离子型。非离子型聚氨酯通过亲水基团与水分子的“缔合”以及位阻效应形成平衡的斥力，使得聚合物分子稳定分散在水相中，因此在外加酸、碱、盐等离子化合物时，仍然具有极佳的稳定性，这样更便于浸润剂的配制。但是非离子型水性聚氨酯受在高温环境下成膜易发生黄变，影响其推广和应用。

现有技术主要是针对阴/阳离子水性聚氨酯由于紫外光照射的黄变问题给出了解决方案,但是对于非离子型水性聚氨酯在高温下产生的黄变问题未见报道。因此，目前急需解决非离子型水性聚氨酯在高温下产生的黄变问题以进一步扩展水性聚氨酯的应用范围。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种高温耐黄变非离子型水性聚氨酯及其制备方法，该方法制备得到的非离子水性聚氨酯在高温下具有良好的耐黄变性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高温耐黄变非离子型水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多元醇、非离子亲水试剂以及抗氧化剂脱水后，加入二异氰酸酯在70～90℃进行聚合反应3～5h，得到预聚反应物1；

(2)在预聚反应物1中加入小分子扩链剂和催化剂，在70～90℃下进行扩链反应0.5～1h，得到预聚反应物2；

(3)向预聚反应物2中加入稀释剂降低粘度，剪切后加水乳化，得到预聚体乳液；

(4)向预聚体乳液加入后扩链剂，进行后扩链反应，得到高温耐黄变非离子型水性聚氨酯。

进一步的，步骤(1)中，所述多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇；所述的抗氧化剂为阻酚类抗氧化剂和/或硫代酯类抗氧化剂；所述的二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。

进一步的，聚醚多元醇为分子量为1000-4000的聚四氢呋喃二醇、分子量为1000-3000的聚丙二醇中的任意一种或两种以上；聚酯多元醇为分子量为1000-3000的聚碳酸酯二元醇、分子量为1000-3000的聚已内酯二元醇中的一种或两种；

阻酚类抗氧化剂为抗氧化剂GA80、抗氧剂1010和抗氧剂245中的至少一种；硫代酯类抗氧化剂为抗氧化剂DLTP与抗氧化剂DSTP中的至少一种；

脂肪族二异氰酸酯为异佛二酮二异氰酸酯IPDI、六亚甲级二异氰酸酯HDI与氢化二苯基甲烷二异氰酸酯HMDI中的至少一种。