[发明专利]一种含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将己二酸系聚酯多元醇、脂肪族二异氰酸酯、含磷二元醇P-polyol和前扩链剂溶液混合，加热，在氮气保护下进行聚合反应；降温后加入中和剂进行中和反应；然后加入水，进行分散乳化；再加入乙二胺进行后扩链反应，过滤后，得阻燃改性水性聚氨酯；

(2)将硅烷偶联剂改性的氮化碳在水中分散后，加入步骤(1)制得的阻燃改性水性聚氨酯中，混合，得所述含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性的氮化碳的改性步骤为：将复合硅烷偶联剂加入无水乙醇中，再加入氮化碳，在回流状态下反应，离心收集沉淀，经干燥，过筛，制得；所述复合硅烷偶联剂与所述无水乙醇的质量体积比为0.4-1.2mg/mL；所述复合硅烷偶联剂与所述氮化碳的质量比为(0.2-0.6)：(6-10)。

3.根据权利要求2所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述复合硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂KH-570和硅烷偶联剂APTS，所述硅烷偶联剂KH-570和所述硅烷偶联剂APTS的质量比为(0.5-1.5)：1。

4.根据权利要求1所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述己二酸系聚酯多元醇选自聚四氢呋喃、聚丙二醇、聚乙二醇、聚己内酯中的任意一种；

所述脂肪族二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述前扩链剂溶液选自2,2-二羟甲基丙酸溶液、二羟甲基丁酸溶液、乙二胺基乙磺酸钠溶液、N-甲基二乙醇胺溶液、三乙醇胺溶液中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述前扩链剂溶液的质量体积浓度为0.1-0.3g/mL；所述阻燃改性水性聚氨酯的制备原料，按重量份计包括：己二酸系聚酯多元醇2.3-3.6份，脂肪族二异氰酸酯份5.1-8.2份，含磷二元醇P-polyol 1.5-2.0份，前扩链剂溶液6.0-10.5份，中和剂0.8-1.3份，乙二胺0.6-0.8份。

7.根据权利要求1所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚合反应的条件为：温度60-80℃，时间2-4小时；所述中和反应的条件为：温度35-45℃，时间30-60分钟。

8.根据权利要求1所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硅烷偶联剂改性的氮化碳与所述水的质量体积比为0.02-0.2g/mL；所述硅烷偶联剂改性的氮化碳与所述阻燃改性水性聚氨酯的质量比为(1-5)：(50-100)。

9.一种含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯，其特征在于，所述含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯采用权利要求1至8任意一项所述的制备方法制得。

10.权利要求9所述的含氮化碳的阻燃改性水性聚氨酯在涂料中的应用。