[发明专利]有机硅改性水性聚氨酯复合材料及其应用

摘要

本发明属于水性涂料制备工艺技术领域，具体涉及有机硅改性水性聚氨酯复合材料及其应用。本发明的有机硅改性水性聚氨酯复合材料是首先制备含氨基的梯形聚倍半硅氧烷；然后将其与端基为-NCO的亲水性聚氨酯预聚体反应，生成有机硅改性水性聚氨酯预聚体，最后加入碱性中和剂、蒸馏水，搅拌分散。本发明的特点是含氨基的梯形聚倍半硅氧烷的氨基可以与端基为-NCO的亲水性聚氨酯预聚体的-NCO反应，而使预聚体扩链，且有交联反应发生，制得的复合材料的耐水性大大提高。同时，由于梯形聚倍半硅氧烷的引入，聚氨酯的硬度及耐热性也得到显著的提高。本发明的复合材料可作为木材、纸张等的表面涂膜材料使用，或作为织物与皮革的涂饰剂使用等。

主权项

一种有机硅改性水性聚氨酯复合材料，其特征是，所述的复合材料是由以下方法制备得到的：1)含氨基的梯形聚倍半硅氧烷的制备按照梯形聚倍半硅氧烷∶氨基硅烷偶联剂∶催化剂∶有机溶剂的重量比为100∶10～100∶0.05～5∶300～500的比例，将上述材料混合，在温度为45～60℃下进行搅拌反应；然后蒸去有机溶剂和催化剂，得到含氨基的梯形聚倍半硅氧烷；2)端基为‑NCO的亲水性聚氨酯预聚体的制备按照二异氰酸酯∶二元醇∶亲水化合物∶催化剂∶有机溶剂的重量比为100∶300～400∶20～50∶0.05～5∶300～500的比例，将上述材料混合均匀，在温度为50～80℃下进行反应，反应完成后得到端基为‑NCO的亲水性聚氨酯预聚体；3)有机硅改性水性聚氨酯预聚体的制备按照步骤2)得到的端基为‑NCO的亲水性聚氨酯预聚体：步骤1)得到的含氨基的梯形聚倍半硅氧烷∶催化剂∶有机溶剂的重量比为100∶0.2～20∶0.5～2∶50～200的比例，将上述材料混合搅拌均匀，在温度为45～80℃下进行反应，得到有机硅改性水性聚氨酯预聚体；4)有机硅改性水性聚氨酯复合材料的制备按照步骤2)所加入的二异氰酸酯∶碱性中和剂的重量比为100∶20～50的比例，向步骤3)得到的有机硅改性水性聚氨酯预聚体中加入碱性中和剂，通入惰性气体保护，于室温下持续进行搅拌反应，然后加入蒸馏水，蒸去有机溶剂，制备得到有机硅改性水性聚氨酯复合材料；所述的二异氰酸酯是脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯或它们的混合物；所述的亲水化合物是2，2‑二羟甲基丙酸、2，2‑二羟甲基丁酸或它们的混合物；所述的碱性中和剂是无机碱性化合物或有机碱性化合物。